WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

ПЕСТОВСКАЯ Елена Александровна

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И

ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

МОКРОГО ПРЯДЕНИЯ ЛЬНА

Специальность 05.19.02 –Технология и первичная обработка

текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва

2010

Работа выполнена в Военной академии войск радиационной, химической

и биологической защиты и инженерных войск (г. Кострома)

и Научно-внедренческом центре «Блеск» (г. Кострома)

Научный консультант:                                                доктор технических наук,

профессор Иванов Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты:                                        доктор технических наук,

профессор Мовшович Павел Михайлович

ГОУ ВПО «Российский заочный институт

текстильной и легкой промышленности»

доктор технических наук,

профессор Жуков Владимир Николаевич

ГОУ ВПО «Костромской государственный

технологический университет»

доктор технических наук,

профессор Чешкова Анна Владимировна

ГОУ ВПО «Ивановский государственный

химико-технологический университет»

Ведущая организация:                                Учреждение Российской академии наук

Институт химии растворов РАН

(ИХР РАН)

Защита состоится «__»________ 2010 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.201.01 в ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности» по адресу: 123298, г.Москва, ул.Народного Ополчения, д. 38, корп. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «РосЗИТЛП»

Автореферат разослан __ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, профессор                                        Тихонова Т.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Преодоление кризисного состояния льняной промышленности России требует значительного повышения конкурентоспособности льняных изделий на мировом рынке. Для этого необходимо, прежде всего, повысить качество чистольняной пряжи и эффективность технологических процессов мокрого прядения льна. Существенное повышение эффективности технологического процесса мокрого прядения льна было достигнуто в нашей стране в начале 80-х годов прошлого века разработкой и освоением в производстве интенсивной технологии химической обработки льняной ровницы с применением хлорита натрия. Однако выход на мировой рынок изделий из льна потребовал от наших производителей отказаться от его использования из-за экологической опасности и взрывоопасности, а также высокой токсичности. В связи с этим в 90-е годы прошлого столетия перед отечественной льняной промышленностью встала задача замены хлорита натрия при интенсивной химической обработке льняной ровницы на экологически безопасные, доступные и дешевые химикаты отечественного производства.

Для обеспечения стабильной работы прядильного льняного производства и высоких экономических показателей необходимо было также создать систему технологического контроля и регулирования режимов химической обработки льняной ровницы в зависимости от её качества с целью обеспечения оптимальной работы вытяжного прибора прядильной машины, снижения уровня структурной неровноты льняной пряжи и обрывности. Решение этой сложной научно-технической проблемы потребовало разработки научно-методических подходов к изучению технологических процессов мокрого прядения льна, а именно, физической природы возникновения обрывов и структурной неровноты продуктов прядения в процессе вытягивания льняной ровницы в вытяжном приборе прядильной машины. К настоящему времени не удалось установить теоретической функциональной зависимости обрывности и неровноты по линейной плотности льняной пряжи от свойств волокна, режимов химической обработки льняной ровницы и параметров работы вытяжного прибора прядильной машины. Дальнейшее развитие данного вопроса возможно на основе современных молекулярно-кинетических представлений о прочности волокон, учитывающих релаксационные свойства материала в процессе вытягивания. В связи с этим работа, направленная на решение указанных задач, представляется актуальной.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является совершенствование технологических процессов мокрого прядения льна, значительное снижение обрывности в прядении чистольняной ровницы, структурной неровноты продуктов прядения и обеспечение высокого качества чистольняной пряжи, удовлетворяющего требованиям мирового рынка.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Разработан экспресс-метод анализа структурных параметров технических комплексов волокон и уровня структурной неровноты продуктов прядения (ленты, ровницы, пряжи) на основе спектрального анализа с помощью автоматизированного комплекса КЛА-2;

2. Разработан экспресс-метод анализа степени одревеснения льняных волокон с использованием компаратора цвета КЦ-3;

3. Исследован характер дробления технических льняных волокон в процессах приготовления ленты и суровой ровницы, и определены оптимальные параметры структурной неровноты этих продуктов, обеспечивающие требуемый уровень их качества;

4. Определены параметры структуры технических комплексов волокон и структурной неровноты чистольняной пряжи в зависимости от типа вытяжного прибора прядильных машин ПМ-88-Л8 и ПМ-88-Л5, обеспечивающие минимальный уровень обрывности в прядении и высокое качество чистольняной пряжи средней линейной плотности 56–33 текс;

5. Сформулированы основные принципы создания технологии химической обработки льняной ровницы, обеспечивающей низкий уровень обрывности в прядении и сохранение высокого природного качества льняных волокон в пряже, и разработаны высокоэффективные экологически безопасные бесхлоритные способы химической обработки льняной ровницы на основе сульфитно-щелочной варки, которые используются в настоящее время в льняной промышленности;

6. Исследован процесс вытягивания технических комплексов льняных волокон мокрой ровницы в вытяжном приборе на основе молекулярно-кинетических представлений о долговечности полимерных материалов при растяжении (времени до разрыва), учитывающих релаксационные свойства материала в процессе вытягивания. Определены релаксационные характеристики данного процесса: время релаксации деформации вытягивания и отношение времени действия растягивающей нагрузки к времени релаксации tдеф./, которые определяют характер кривых утонения и обрывность в прядении льна;

7. Разработаны математические модели, позволяющие прогнозировать уровень обрывности в мокром прядении льна и структурной неровноты пряжи в зависимости от релаксационных и прочностных характеристик льняной ровницы и параметров работы вытяжного прибора;

8. Разработана методика расчета релаксационных характеристик ровницы в процессе вытягивания по показателям длины и толщины комплексов волокон в ровнице и пряже, быстро и точно определяемых с помощью автоматизированного комплекса КЛА-2;

9. Разработана комплексная система технологического контроля прядильного льняного производства с применением спектральных методов анализа, показавшая высокую эффективность в управлении и оптимизации технологических процессов прядильного льняного производства.

Объектами исследования являются продукты мокрого прядения чистого чесаного льна и технологические процессы их производства.

Предметом исследования является анализ процессов дробления технических комплексов льняных волокон по технологическим переходам и обрывности в мокром прядении льна, и разработка научно-обоснованной высокоэффективной экологически безопасной технологии производства чистольняной пряжи.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов

В работе использованы известные методы определения качественных показателей льняных ленты, ровницы и пряжи по действующим стандартам. Параметры структуры волокон и структурную неровноту продуктов прядения анализировали с помощью автоматизированного комплекса КЛА-2 по разработанным в работе методикам. Степень одревеснения льняных волокон оценивали фотометрическим методом с помощью цветной реакции Мейле, а также экспресс-методом с помощью компаратора цвета КЦ-3. Изменение химического состава и структуры льняных волокон в процессе химического облагораживания анализировали химическими объемно-весовыми и спектральными методами. Для описания релаксационных процессов при вытягивании льняной ровницы в мокром прядении льна использованы механические модели Максвелла и Кельвина-Фойхта. Обработка опытных данных осуществлялась с использованных общепринятых методов математической статистики при 95% доверительной вероятности. Вычислительные процедуры реализовывали с применением ПЭВМ, используя программы Statistica, MathCad 2000, MS Excel.

Научная новизна работы

Новыми являются следующие результаты работы:

1. Разработанные математические модели, позволяющие прогнозировать уровень обрывности в мокром прядении льна и структурной неровноты пряжи в зависимости от релаксационных и прочностных характеристик льняной ровницы и параметров работы вытяжного прибора.

2. Методы контроля параметров структурной неровноты продуктов прядения на основе спектрального анализа, позволяющие обеспечить высокое качество продуктов прядения при минимальной обрывности.

3. Принципы рационального построения технологии химического облагораживания льняной ровницы с применением экологически безопасных химических реагентов, сохраняющей высокое качество льняных волокон и обеспечивающей интенсивное дробление технических комплексов волокон в процессе мокрого прядения льна.

4. Комплексная система технологического контроля прядильного льняного производства с применением спектральных методов анализа, показавшая высокую эффективность в управлении и оптимизации технологических процессов прядильного льняного производства.

На защиту выносятся:

– новые высокоэффективные технологические режимы бесхлоритного способа химической обработки льняной ровницы с применением экологически безопасных химикатов отечественного производства;

– система технологического контроля и регулирования режимов химической обработки льняной ровницы с использованием автоматизированного комплекса контроля неровноты линейной плотности КЛА-2 и компаратора цвета КЦ-3;

– высокоэффективный экспресс-метод спектрального анализа структурной неровноты продуктов прядения льна с использованием автоматизированного комплекса контроля неровноты линейной плотности КЛА-2;

– комплексная система технологического контроля прядильного льняного производства на основе параметров структурной неровноты, обеспечивающая повышение качества и снижение обрывности продуктов прядения.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Впервые в производственных условиях Яковлевского льнокомбината (г.Приволжск, Ивановская обл.) создана комплексная система технологического контроля прядильного льняного производства с использованием автоматизированного комплекса КЛА-2 и компаратора цвета КЦ-3. Проведение такого систематического контроля позволило значительно повысить технический уровень работы прядильного оборудования, снизить структурную неровноту продуктов прядения; достигнуть качества чистольняной пряжи, удовлетворяющего требованиям экспортной продукции, снизить обрывность в прядении. Внедрение в производство нового высокоэффективного бесхлоритного способа химической обработки льняной ровницы позволило стабилизировать работу прядильного производства, снизить обрывность в прядении до уровня 20-30 обр. на 100 вер/час. К 2000 году на Яковлевском комбинате был достигнут самый низкий уровень себестоимости пряжи среди отечественных предприятий. Начиная с 1998 года, 99% продукции этого предприятия реализовывалось на экспорт. Новая бесхлоритная технология была внедрена на основных крупных действующих льнокомбинатах России.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Европейском научном симпозиуме «Flachs – Perspektiven fr die Zukunft» (Ройтлинген, Германия, 1992); Institut fr Angewandte Forschung (Fachhochschule fr Technic und Wirtschaft) (Ройтлинген, Германия, 1992, 1993); на заседании совета текстильного Центра (Болонья, Италия, 1994); на техническом совете фирмы «IGI&IGI» (Ассиси, Италия, 1995); на технических советах льнокомбинатов России: ООО «Яковлевская мануфактура» (г. Приволжск, Ивановская обл.), ОАО льнокомбинат им. И. Д. Зворыкина (г. Кострома), ОАО «БКЛМ» (г. Кострома), ОАО «Вологодский льнокомбинат» (г. Вологда), ОАО «Льнокомбинат» (г. Великие Луки, 2000-2005); на технических советах ОАО «Костроматекстильмаш» (Кострома, 2004, 2005, 2006); на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона ЛЕН–2006» (Кострома, 2006); на V-ой Международной научно-методической конференции «Развитие профессионального инженерного образования: от текстильного института к инновационному университету» (Кострома, 2007); на общероссийском научном семинаре «Технология текстильных материалов АИН РФ им. А.М. Прохорова» (Кострома, 2009); на расширенном заседании кафедры №12 ВА РЗБ защиты и ИВ (Кострома, 2010), расширенном заседании кафедры прядения ГОУ ВПО «РосЗИТЛП» (Москва, 2010), ИХР РАН (Иваново, 2010), ОАО НПК «ЦНИИШерсть» (Москва, 2010).

Публикации. Положения диссертации отражены в 33 публикациях, в том числе 1 монографии, 16 статьях в журналах, рекомендуемых ВАК РФ, 4 статьях в сборниках научных трудов, 4 патентах РФ на изобретения, 8 материалах научно-практических конференций и выставок.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и общих выводов. Работа содержит 230 страниц, из них 28 таблиц, 53 рисунка, список литературы, включающий 129 наименований, два приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, отмечены научная новизна и практическая значимость.

В первой главе на основе анализа теоретических и экспериментальных исследований прядильной способности льняных волокон, проведенных А.Н. Соловьевым, П.П. Трыковым, В.П. Комаровым, Л.Н. Гинзбургом, С.Е. Лазаревой, С.П. Тихвинским, А.Н. Ивановым, Н.А. Ординой и другими учеными были выделены следующие основные факторы, определяющие качество льняной пряжи и обрывность в мокром прядении льна: прочность технических комплексов волокон; толщина, длина и количество комплексов волокон в поперечном сечении пряжи; степень одревеснения срединных пластинок в технических комплексах; содержание гемицеллюлоз в волокне; структурная неровнота суровой ровницы; крутка ровницы; прочность ровницы в суровом и беленом виде, характеризующие ослабление связей между волокнами в процессе химической обработки ровницы. Показано, что расчетно-эмпирический метод прогнозирования прочности льняной пряжи в зависимости от свойств волокна, разработанный проф. В.Г. Комаровым, является сложным для практического применения и допускает большое количество приближений, связанных с учетом специфических свойств льняного волокна. Прочность пряжи, ее неровноту и обрывность в прядении невозможно точно прогнозировать исходя из свойств чесаных технических волокон вследствие дробления и утонения комплексных льняных волокон по технологическим переходам прядильного производства, поэтому для контроля и регулирования технологических процессов прядения льняных волокон необходима разработка более точных и быстрых методов экспериментального контроля параметров структуры технических комплексов льняных волокон и структурной неровноты продуктов прядения (ленты, ровницы, пряжи).

Во второй главе рассмотрены особенности неровноты продуктов прядения льняных волокон, её основные виды. Неровнота чистольняной пряжи на порядок выше хлопчатобумажной, поэтому качество льняных тканей, их внешний вид определяются, прежде всего, уровнем неровноты льняной пряжи. Неровнота продуктов прядения обуславливает нестационарность технологических процессов и сильно влияет на эффективность прядильного производства. Показаны недостатки существующих методов контроля неровноты продуктов прядения льна в производственных условиях. По действующему стандарту в технических лабораториях прядильных фабрик определяется квадратичная внешняя неровнота льняной пряжи по линейной плотности и разрывной нагрузке на больших отрезках. Внутренняя структурная неровнота пряжи на коротких отрезках не контролируется, а именно она, в основном, определяет качество льняных тканей и обрывность в прядении. Показано, что наиболее эффективным методом исследования и контроля структурной неровноты является спектральный метод анализа неровноты продуктов прядения по линейной плотности.

В третьей главе рассмотрены возможности спектрального анализа неровноты продуктов прядения по определению параметров структурной неровноты по линейной плотности на основе автоматизированного комплекса КЛА-2, созданного проф. Хавкиным В.П. с сотр. ЦНИИЛКА. С помощью КЛА-2 быстро определяются: параметр неровноты продуктов прядения льна в зоне вытяжного прибора 12-400 мм (квадрат градиента внутренней неровноты) – СV2[12–400мм]; параметры структуры комплексов волокон в продукте:(толщина комплексов волокон, мтекс); (длина комплексов волокон, мм); и Сl (коэффициент вариации по длине, %), а также осуществляется диагностика периодической неровноты продуктов от дефектов рабочих органов машин. Однако этот прибор не нашел широкого применения в производственных условиях из-за неотработанности методик анализов. Эти методики были разработаны в настоящей диссертации и отработаны в производственных условиях. Приведены результаты экспериментального исследования структурной неровноты продуктов прядения льняных волокон по технологическим переходам. Разработаны требования к качеству продуктов по технологическим переходам производства чистольняной пряжи средней линейной плотности. Рабочие органы вытяжных приборов ленточных и ровничных машин испытывают повышенные нагрузки при переработке грубого волокна, которое в настоящее время в основном поступает в прядение, и достаточно быстро изнашиваются. Это приводит к увеличению структурной неровноты ленты и ровницы, как в зоне действия вытяжных гребенных механизмов, так и периодической неровноты от дефектов, связанных с биением валов и шестерен приводов гребенных механизмов. Поэтому необходимо осуществлять постоянный контроль за техническим состоянием машин льняных ровничных систем и проводить их своевременный ремонт. В работе проведен анализ структурной неровноты ленты и ровницы, а также технического состояния ровничных систем на Василевской фабрике ООО «Яковлевская мануфактура» (г. Приволжск, Ивановская область). В работе ленточных и ровничных машин всех систем были выявлены существенные недостатки, вследствие этого лента и ровница имели очень высокую структурную неровноту в зоне действия вытяжных гребенных механизмов, а также периодическую неровноту из-за биения валов и шестерен машин. Особенно высокую неровноту имела лента с последнего (4-го) перехода ленточных машин. Параметр неровноты CV2 [12-400 мм] ленты изменялся в пределах 55-155. На 3 и 4-й системах спектры неровноты ленты даже зашкаливают, что свидетельствует о полной разладке работы гребенного механизма ленточной машины 4-го перехода. Высокая неровнота ленты обуславливает очень высокую структурную неровноту ровницы. Параметры неровноты ровницы CV2 [12-400 мм] изменяются в пределах 84-130. Спектры неровноты ленты и ровницы до и после ремонта приведены на рис. 1 и 2.

лента

 

 

ровница

Рис. 1. Спектры неровноты ленты и ровницы до ремонта оборудования

лента

ровница

Рис. 2. Спектры неровноты ленты и ровницы после ремонта

На основании многочисленных исследований в производственных условиях были установлены рекомендуемые значения параметра неровноты ленты CV2 [12-400мм] на всех четырех переходах ленточных машин (табл.1) и ровницы (табл.2), которые были введены в стандарты предприятия ООО «Яковлевская мануфактура» на качество продуктов прядения.

Таблица 1.

Рекомендуемые значения параметра структурной неровноты CV2[12-400мм]

для чистольняных лент по переходам

Вид ленты

П е р е х о д ы

I

II

III

IV

Лента из чесаного льна:

Низкая неровнота

Средняя неровнота

Высокая неровнота

10

20

30

10

20

30

15

25

30

20

30

40

Повышение технического состояния ровничных систем улучшило работу гребенных механизмов машин и значительно увеличило степень механического дробления технических комплексов волокон в суровой ровнице.

Таблица 2.

Рекомендуемые значения параметров структурной неровноты

чистольняной ровницы

Вид ровницы

Уровень

неровноты

CV2

[12-400 мм]

Структурные параметры

волокон в ровнице

,

мтекс

,

мм

Сl,

%

Льняная

№1.4-1.5 для

Л5 и Л8 машин;

№1.25

для Л8 машин

низкий

средний

высокий

60

80

100

4000

5000

6000

80-110

80-110

80-110

60

70

95

Неровнота пряжи зависит от интенсивности воздействия факторов работы вытяжного прибора: разводки, кратности вытяжки, напряжения поля сил трения. С увеличением интенсивности воздействия этих факторов неровнота пряжи в зоне вытягивания CV2 [12-400мм] растет. Для получения высококачественной пряжи необходимо уменьшать интенсивность воздействия на волокно в процессе вытягивания. Западные фирмы используют в процессе прядения двухзонные вытяжные приборы с короткой разводкой (45-50 мм) во второй зоне, где сечение поля вытягивания приближено к выпускной паре. Это особенно важно при получении пряжи малой линейной плотности, которую необходимо сформировать из очень тонких волокон для обеспечения низкой неровноты. В настоящее время наиболее высокий уровень в прядении льна достигнут в Италии. Нами была исследована структурная неровнота пряжи линейной плотности 11 текс, выработанной на прядильной фабрике в г.Болонья (рис.3). Параметр неровноты Cv2 [12-400мм]=617, =460 мтекс, =16 мм, Сl=30%. В поперечном сечении такой пряжи содержится 22-24 комплекса волокон, относительная разрывная нагрузка (ОРН) равна 30 сН/текс. Полученные данные свидетельствуют об очень высоком качестве работы вытяжного прибора прядильной машины. С увеличением линейной плотности пряжу с высоким качеством можно формировать из более толстых комплексов волокон. Так, параметр неровноты пряжи линейной плотности 52 текс (Италия) Cv2 [12-400мм]=437, при этом = 1600 мтекс, =25 мм, Сl=40%, число комплексов волокон в поперечном сечении n=32 (рис.4).

Рис.3. Спектр неровноты пряжи линейной плотности 11 текс (Италия):

=460 мтекс, =16.0 мм, Сl= 30%, СV2[12-400мм]=617

Рис. 4. Спектр неровноты пряжи линейной плотности 52 текс (Италия):

=1600 мтекс, = 25 мм, Cl = 40%, СV2[12-400мм]=437

Пряжа, вырабатываемая на отечественном оборудовании, имеет более низкое качество, чем приведенная итальянская, так как разводка между цилиндрами в вытяжном приборе составляет 160 мм. На рис.5 приведен спектр неровноты чистольняной пряжи линейной плотности 46текс, полученной на прядильной машине ПМ-88-Л5 Яковлевского льнокомбината (Cv2 [12-400мм]=961, =3000 мтекс, =19 мм, Сl=40%). Показано, что

Рис. 5. Спектр неровноты пряжи линейной плотности 46 текс (ПМ-88-Л5, Яковлевский

льнокомбинат): = 3000 мтекс, = 19 мм, Сl =40%, СV2[12-400мм]=961

пряжа 46текс сформирована из комплексов в два раза более толстых, чем итальянская 52текс, при этом параметр неровноты Cv2 [12-400мм] также выше, примерно в два раза. Нами установлено, что для чистольняной пряжи в широком диапазоне линейной плотности 11-56 текс (№90-№17.9) существует четкая линейная корреляция параметра неровноты пряжи в зоне вытяжного прибора Cv2 [12-400мм] с числом волокон в поперечном сечении n=пряжи/волокна (рис.6), характерная для пуассоновского распределения волокон в пряже.

Рис. 6. Зависимость параметра неровноты Сv2 чистольняной пряжи от числа волокон в

поперечном сечении n, где К = 1,21 0,01

Также установлено оптимальное значение Cv2 [12-400 мм] для льняной пряжи средней линейной плотности, выработанной на отечественных прядильных машинах ПМ-88-Л5 и ПМ-88-Л8, равное 800-850. Такой уровень неровноты пряжи обеспечивает равномерную поверхностную плотность льняной ткани и хороший застил. При увеличении СV2 более 900 возникает поверхностный дефект ткани – муарность. Льняная пряжа с параметром неровноты СV2=800-850 имеет в поперечном сечении около 20 комплексов волокон, =18-20мм и Сl=40-50%. При этом такая пряжа имеет высокие показатели качества: ОРН более 22 сН/текс, коэффициент вариации по разрывной нагрузке более 18% и относится к группе СЛ 1 сорт. При таком уровне дробления волокон в вытяжном приборе обеспечивается оптимальное сопротивление ровницы вытягиванию, необходимое для его нормальной работы. Нами установлены оптимальные значения , , Сl и Cv2 [12-400мм] для разных номеров вырабатываемой на льнокомбинатах льняной пряжи (табл.3).

Таблица 3.

Оптимальные параметры структуры технических комплексов волокон и

структурной неровноты различных номеров льняной пряжи

Линейная плотность пряжи, текс

56

56

46

46

33

Прядильная машина

ПМ-88-

Л-5

ПМ-88-

Л-8

ПМ-88-

Л-5

ПМ-88-

Л-8

ПМ-88-

Л-5

Линейная плотность ровницы, текс

800

800

714

714

555

Средний номер смески

16,0

16,0

16,0

16,0

18,5

Крутка ровницы, кр/м

24

26

28

30

32

Прочность ровницы суровой, сН

  беленой, сН

2200

3000

2000

2800

1800

1400

2100

1300

2000

1200

Неровнота КЛА-2, Cv2[12-400]

Структура волокон:  , мтекс

, мм,

  Сl, %

800

850

850

900

800

3100

20-18

40

3300

20-18

50

2700

20-18

40

3000

20-18

50

1700

20-18

40

Рекомендуемые показатели структурной неровноты пряжи, ровницы и ленты были использованы при регулировании технологических режимов прядения льна на ООО «Яковлевская мануфактура», а также на всех ведущих льнокомбинатах России.

В четвертой главе приведены теоретические и экспериментальные исследования, направленные на разработку экологически безопасной технологии интенсивной химической обработки льняной ровницы без применения хлорсодержащих окислителей. Согласно принятой в настоящее время модели строения клеточной стенки и межклеточного вещества элементарных волокон льна, они представляют собой сложный комплекс высокомолекулярных соединений – целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ, белков и лигнина, связанных химически в отдельных точках и посредством водородных связей, образующих трехмерную структуру твердого раствора. Наибольшей химической устойчивостью в этой системе обладает лигнин - ароматический, сетчатый, нерегулярный полимер, построенный из фенилпропановых структурных единиц, нерастворимый в воде и водных растворах кислот и щелочей. В результате промышленные процессы делигнификации льняных волокон должны осуществляться таким образом, чтобы обеспечить разрыв лигноуглеводных связей в срединных пластинках, разрушить трехмерную сетку твердого раствора и необходимым образом модифицировать лигнин для придания ему гидрофильных свойств. При этом целлюлоза и гемицеллюлозы внутри клеточных стенок элементарных волокон льна, оказывающие важное положительное влияние на прядильную способность льняных волокон, не должны подвергаться деструкции. В результате проведенного анализа различных способов делигнификации растительных целлюлозных материалов впервые предложено для эффективного удаления лигнина из льняной ровницы перед прядением использовать сульфитную варку в щелочной среде вместо экологически опасного беления хлоритом натрия в кислой среде.

Основной реакцией в сульфитной варке является сульфитирование лигнина – введение сульфогрупп -SO3H в боковую цепь фенилпропановых структурных единиц C6C3- под действием нуклеофильных реагентов SO3H- и SO22-:

-CH2-OH + Na2SO3 -CH2-OSO2Na  +  NaOH

Введение сульфогруппы придает лигнину гидрофильные свойства. Нами были изучены закономерности процесса делигнификации стланцевых льняных волокон при сульфитной варке в щелочной среде. При этом обнаружен эффект значительного увеличения растворимости лигнина при введении в варочный раствор наряду со щелочными агентами - кальцинированной содой и щелочью - сульфита натрия в соотношении г/л:

Na2CO3 : NaOH : Na2SO3 = 18-20 : 4,0 : 7-10

Установлено, что указанный эффект наблюдается только в узком интервале температур варки – 92-94°С. При повышении температуры более 95°С степень удаления лигнина из срединных пластинок технических комплексов волокон в процессе сульфитно-щелочной варки резко уменьшается (рис.7). Это обусловлено протеканием обратной реакции – конденсации лигнина. В оптимальных условиях сульфитной варки удаление лигнина и химическое облагораживание льняной ровницы протекает аналогично хлоритному белению в кислой среде. Сульфитно-щелочная варка стланцевой льняной ровницы в течение 60 мин при температуре 94°С позволяет снизить степень одревеснения льняных волокон с 30% до 15%. При этом гемицеллюлозы и целлюлоза не подвергаются деструкции (таблица 4).

Рис. 7. Влияние температуры сульфитно-щелочной варки на изменение степени одревеснения стланцевого волокна (время варки –60 мин)

Таблица 4.

Изменение показателей физико-химических свойств льняных волокон после

сульфитно-щелочной обработки

Показатели

Исходная

суровая ровница

Обработанная ровница

сульфитно-щелочная варка

Целлюлоза, %

75,0

84,0

Гемицеллюлозы, %

8,7

7,4

Пектины, %

1,10

0,10

Лигнин, %

3,55

1,90

Белки, %

1,5

0,25

Степень одревеснения

срединных пластинок, %

30

14-15

Удельная вязкость 0,1%-ного медно-аммиачного р-ра

3,01

2,91

Предварительная мягкая окислительная варка в присутствии пероксида водорода в щелочной среде значительно усиливает эффект делигнификации льняных волокон в процессе сульфитно-щелочной варки, что позволяет достигать требуемого уровня подготовки к прядению грубой льняной ровницы с высокой степенью одревеснения (40-50%). На этой основе разработан и освоен в производстве высокоэффективный экологически безопасный перекисно-сульфитный способ химической обработки льняной ровницы, позволяющий сохранить уникальное природное качество льняных волокон и значительно повысить их прядильную способность. Применение одной сульфитно-щелочной варки без перекисного беления позволяет производить подготовку льняной ровницы к мокрому прядению с сохранением природного серого цвета стланцевых волокон. Такая обработка значительно более эффективна, чем применяемая обычно щелочная варка, при которой лигнин в срединных пластинках практически не затрагивается. Прядение обработанной ровницы осуществлялось на прядильной машине ПМ-88-Л5. Была выработана чистольняная пряжа линейной плотности 46текс (№21,7). Показатели качества отбеленной ровницы, пряжи и уровня обрывности в прядении приведены в таблице 5. Как следует из таблицы, перекисно-сульфитный способ химической обработки грубой ровницы обеспечивает практически одинаковый уровень обрывности и качество пряжи, как и хлоритно-перекисный способ. Полученная пряжа относится к группе СЛ 1 сорт и имеет оптимальные параметры прочности и структурной неровноты. Эти способы позволили полностью отказаться от использования хлорита натрия, вырабатывать высококачественную льняную пряжу линейной плотности 56-33текс и на ее основе разработать новый конкурентоспособный на мировом рынке ассортимент чистольняных тканей. В настоящее время разработанный нами перекисно-сульфитный способ обработки льняной ровницы, также как и сульфитно-щелочной, используются на всех действующих прядильных производствах страны.

Таблица 5.

Показатели качества отбеленной ровницы, пряжи и

уровня обрывности в прядении

Наименование показателей

Хлоритно-перекисный способ

Перекисно-

сульфитный способ

Отбеленная ровница

Степень одревеснения срединных пластинок, %

14

15

Содержание гемицеллюлоз, %

7,8

8,0

Удельная вязкость 0,1%-ного медно-аммиачного

раствора

1,97

2,21

Степень белизны, %

67,0

61,0

Потеря массы, %

15,4

16,2

Пряжа

Линейная плотность пряжи, текс

46,0

46,1

Относительная разрывная нагрузка, сН/текс

22,1

23,2

Коэффициент вариации по линейной плотности, %

3,1

2,9

Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %

16,8

17,1

Удлинение, %

1,50

1,67

Сорт пряжи

СЛ 1 сорт

СЛ 1 сорт

Неровнота с КЛА-2:

параметр неровноты пряжи Cv2[12-400];

Параметры структуры волокон в пряже:

средняя линейная плотность , мтекс;

средняя длина , мм;

коэффициент вариации по длине Сl, %

870

2800

20,0

40,0

861

2800

19,0

40,0

Уровень обрывности на 100 веретен/час

20,0

20,0

Разработана система контроля и управления технологическими режимами химической обработки льняной ровницы на основе экспресс-оценки степени одревеснения срединных пластинок льняного волокна с использованием компаратора цвета КЦ-3 и параметров структурной неровноты получаемой чистольняной пряжи с использованием КЛА-2. В зависимости от степени одревеснения срединных пластинок и значения координаты цвета Z суровая льняная ровница разбивается на 3 группы качества (табл. 6).

Таблица 6.

Группы качества суровой льняной ровницы по степени

одревеснения срединных пластинок

Группы качества

Степень одревеснения S, %

Координата цвета Z

1 группа мягкая ровница

S<30

Z > 18

2 группа средней мягкости ровница

S = 40-30

Z = 14-17

3 группа грубая ровница

S>40

Z< 14

В зависимости от группы качества суровой ровницы, определенной по значению координаты Z, рекомендуются оптимальные параметры технологического режима сульфитно-перекисного способа обработки льняной ровницы. При этом главным образом изменяется режим сульфитно-щелочной варки. В зависимости от степени одревеснения суровой ровницы (координаты цвета Z) изменяется концентрация реагентов в растворе, при этом соотношение компонентов остается постоянным. В таблице 7 приведены значения концентрации реагентов в сульфитно-щелочной варке в зависимости от мягкости ровницы.

Таблица 7.

Концентрации реагентов в сульфитно-щелочной варке в зависимости

от мягкости ровницы

Темпе-ратура, °С

Продолжи-

тельность

обработки,

мин

Реагенты

Концентрация реагентов, г/л

грубая

средней

мягкости

мягкая

до 94

10

Na2CO3

20

15

10

NaOH

4

3

2

93-94

60

Na2SO3

8

5,7

4

Общая

щелочность

10,8-11,4

8,2-8,8

5,6-6,0

Режим предварительной стадии перекисного беления при этом изменяется незначительно, однако может корректироваться после определения параметров структуры комплексов волокон с помощью КЛА-2 в полученной пряже. Предложенная система регулирования технологического режима перекисно-сульфитного способа химической обработки льняной ровницы была отработана в производственных условиях ООО «Яковлевская мануфактура» и позволила достигнуть стабильного уровня обрывности в прядении – 20-40 обрывов на 100 вер/час, а также высокого качества вырабатываемой чистольняной пряжи как беленой, так и с сохранением природного серого цвета стланцевых льняных волокон.

В пятой главе рассмотрены молекулярно-кинетические закономерности процесса вытягивания льняной ровницы и обрывности в мокром прядении льна. Обрывность и структурная неровнота льняной пряжи являются результатом поведения волокна в динамическим процессе вытягивания ровницы в вытяжном приборе прядильной машины. Теоретический подход к прогнозированию этих показателей прядильной способности льняных волокон возможен при рассмотрении процесса вытягивания мокрой ровницы на основе молекулярно-кинетических представлений о долговечности полимерных материалов при растяжении, учитывающих релаксационные свойства материала в процессе вытягивания. Поскольку разрывное удлинение элементарных волокон льна незначительное (1-2%), то процесс утонения ровницы происходит, главным образом, в результате продольного перемещения комплексов волокон относительно друг друга по срединным пластинкам, где находятся нецеллюлозные полимерные компоненты – пектиновые вещества и лигнин, имеющие сетчатое строение. Пектиновые вещества достаточно легко удаляются в процессе химической обработки льняной ровницы, поэтому её способность к вытягиванию определяется, главным образом, механическим поведением остаточного лигнина. Полагаем, что лигнин, являясь малоподвижным высокомолекулярным соединением, находится в мокрой льняной ровнице в аморфном стеклообразном состоянии, поэтому процесс перемещения технических комплексов волокон друг относительно друга осуществляется в результате необратимой вынужденно-эластической деформации лигнина срединных пластинок, носящей вязкоупругий релаксационный характер.

Кривые утонения льняной ровницы в вытяжном приборе прядильной машины мокрого прядения представляют собой кривые релаксации деформации растяжения при действии растягивающих напряжений, возникающих из-за разной скорости вращения питающей и вытяжной пар цилиндров. Кривые релаксации деформации вытягивания льняной ровницы при степени одревеснения 30% и 10% при вытяжке 12,2 приведены на рис.8. Релаксацию деформации растяжения полимерного материала обычно исследуют при постоянной нагрузке . Ползучесть идеального сетчатого эластомера, обусловленная релаксацией высокоэластической деформации, хорошо описывается механической моделью Кельвина-Фойхта.

Рис.8. Кривые релаксации деформации вытягивания льняной

ровницы при степени одревеснения S=10% (1) и S=30% (2)

Согласно модели Кельвина-Фойхта кривые ползучести идеального сетчатого эластомера подчиняются уравнению (1):

t= (1-e-t/)                                                (1)

где: t – деформация растяжения при времени t, – предельное значение деформации, t – время действия силы, – время релаксации.

При действии достаточно больших напряжений в стеклообразных полимерах происходит деформация, имеющая высокоэластическую природу, отличающаяся от обычной высокоэластической тем, что происходит при вынуждающем действии больших напряжений и имеет необратимый характер. Явление вынужденной эластичности тесно связано со временем релаксации. Под влиянием действующего напряжения время релаксации уменьшается в соответствии с выражением (уравнение Журкова):

                                       (2)

где: А – константа; – напряжение; U – энергия активации; К – константа Больцмана;

а – коэффициент, зависящий от объема сегмента макромолекулы.

При вынужденно-эластической деформации скорость релаксации равна скорости деформации. Известно, что при нагружении стеклообразных полимеров длина образца мгновенно увеличивается за счет развития упругой деформации, далее развивается замедленная вынужденно-эластическая деформация, качественно аналогичная развитию высокоэластической деформации. Таким образом, для количественного описания кривой растяжения стеклообразного сетчатого полимера можно применять уравнение Кельвина-Фойхта, при этом время релаксации вынужденно-эластической деформации следует оценивать по времени достижения предельной деформации с момента нагружения образца. Протекание релаксационных процессов зависит не только от температуры и действующей нагрузки, но и от продолжительности действия силы, поэтому реакция полимера на механическое воздействие определяется отношением между временем релаксации и временем деформации – /t (критерий Деборы).

Анализ кривых на рис.8 показывает, что общая деформация вытягивания льняной ровницы выт=12,2 складывается из мгновенной деформации о и замедленной деформации вын.эл (необратимой вынужденно-эластической деформации). Мгновенная деформация равна 1,65 и составляет 13,6% общей деформации вытягивания. Эта деформация не связана со сдвигом технических комплексов волокон и определяется распрямлением волокон и обратимым растяжением полимерного вещества срединных пластинок. Замедленная необратимая вынужденно-эластическая деформация равна 10,55 и составляет 86,4% общей деформации вытягивания. Эта деформация связана с необратимым сдвигом технических комплексов волокон, имеет вязкоупругий релаксационный характер и определяет длину зоны активного вытягивания ровницы в вытяжном приборе, где деформация достигает предельного значения. Кривые релаксации деформации вытягивания льняной ровницы имеют вид, характерный для растяжения сетчатых стеклообразных полимеров. Независимо от величины времени релаксации общая деформация за время действия силы (9,82 сек) достигает предельного значения 12,2, равного величине установленной вытяжки ровницы. Следует отметить, что в процессе вытягивания льняной ровницы её поперечное сечение уменьшается по закону релаксации деформации, следовательно, по этому же закону увеличивается напряжение в процессе вытягивания, что приводит к увеличению скорости релаксации деформации. Таким образом, кривые релаксации деформации вытягивания льняной ровницы в вытяжном приборе описываются уравнением (3):

t= 0 + выт. (1-е-2t/)                                        (3)

Для исследуемой ровницы уравнение (3) имеет следующий вид (4):

t = 1,65 + 12,2 (1-е-2t/)                                        (4)

Время релаксации в уравнении (3) было определено экспериментально по сдвигу технических комплексов волокон с помощью КЛА-2. Нами разработана методика расчета релаксационных характеристик ровницы в процессе вытягивания по показателям длины и толщины комплексов волокон в ровнице и пряже, быстро и точно определяемым с помощью автоматизированного комплекса КЛА-2. Сдвиг комплексов волокон у выпускной пары цилиндров определяется отношением средней длины технических комплексов к количеству комплексов по диаметральному размеру пряжи: рис.9, уравнение (5).

lсдв =компл/nкомпл. в пряже                                        (5)

Рис.9. Схема сдвига волокон в пряже

Число комплексов по диаметральному размеру пряжи равно отношению диаметра пряжи к среднему диаметру комплексов в пряже (6), т.к. диаметр линейного продукта прядения (пряжи, ровницы, ленты, технического комплекса) связан с линейной плотностью продукта уравнением (7):

nкомпл. в пряже= dпряжи /dкомпл =                        (6)

d = 0,9899 10-5 (м) при плотности волокон () =1,3 г/см3        (7)

Длина активной зоны вытягивания, на которой достигается предельное значение деформации растяжения ровницы в вытяжном приборе, равна произведению величины сдвига комплексов волокон в пряже на количество комплексов в диаметре ровницы (8), рис.10:

Рис.10. Схема сдвига волокон в ровнице в процессе вытягивания

в вытяжном приборе

Lакт.выт =lсдвnровницы = lсдв                        (8)

Время релаксации деформации определяет длину активной зоны вытягивания ровницы в вытяжном приборе, которая в свою очередь определяется характером дробления и величиной сдвига технических комплексов волокон в процессе вытягивания. Таким образом, отношение Lразв / Lакт.выт позволяет определить важнейшую характеристику вытягиваемой льняной ровницы – t/ (9):

Lразв / Lакт.выт =tдеф /                                        (9)

В работе исследовано влияние содержания нецеллюлозных компонентов в срединных пластинках технических комплексов льняных волокон на характер кривых утонения. Разработанный и внедренный нами в производство режим сульфитной варки льняной ровницы позволяет эффективно удалять нецеллюлозные компоненты в срединных пластинках и при этом не затрагивать клеточные стенки волокон. В производственных условиях Яковлевского льнокомбината экспериментально исследовано влияние продолжительности сульфитной варки на характер кривых утонения льняной ровницы линейной плотности 666 текс (№1,5) в вытяжном приборе прядильной машины ПМ-88-Л5 при выработке пряжи 46 текс (№21,7). Процесс вытягивания льняной ровницы с различным содержанием пектинов и лигнина в срединных пластинках волокон осуществлялся при постоянной вытяжке – 12,2 и постоянной скорости деформирования (скорость питающей пары V1=14,26 мм/сек, скорость выпускной пары V2=174,00 мм/сек). В данных условиях вытягивания изменяется время релаксации деформации вытягивания ровницы и возникающего в процессе деформации напряжения. В таблице 8 приведены данные по изменению прочности ровницы, содержания нецеллюлозных компонентов в срединных пластинках (пектинов и лигнина) волокон, параметров структурной неровноты ровницы и пряжи, длины активной зоны вытягивания, времени релаксации деформации , отношения tдеф/ и обрывности в прядении в зависимости от продолжительности сульфитной варки ровницы.                                                                                 Таблица 8.

Изменения прочности ровницы, содержания нецеллюлозных компонентов в

срединных пластинках волокон, параметров структурной неровноты

ровницы и пряжи, длины активной зоны вытягивания, времени релаксации

деформации , отношения tдеф/ и обрывности в прядении

в зависимости от продолжительности сульфитной варки ровницы

Показатели

Время варки, мин

0

10

30

60

90

120

Ровница: линейная плотность, текс

Степень одревеснения, S, %

Разрывная нагрузка, H*

Удельная разрывная нагрузка, УРН, сН/текс

УРН матрицы, м, сН/текс

УРН волокна, (в)в, сН/текс

Обрывность, обр/100 вер.час

666

34

24,0

3,60

1,775

1,825

250

633

30

20,0

3,16

1,335

1,825

80

600

25

17,5

2,92

1,095

1,825

60

580

20

16,0

2,76

0,935

1,825

40

560

15

14,0

2,50

0,675

1,825

20

550

10

12,5

2,27

0,445

1,825

2

Пряжа: линейная плотность, текс

компл в пряже, текс

компл в пряже, мм

скл, мм

, параметр неровноты

54,6

4,0

40

28,2

0,0709

1273

51,9

3,5

30

21,7

0,0861

1117

49,2

3,2

26

19,2

0,0935

1017

47,2

3,0

22

16,4

0,1057

960

46,0

2,8

20

15,1

0,1117

892

45,1

2,6

17,5

13,3

0,1208

827

Время релаксации, , сек

10,67

7,79

6,58

5,48

4,89

4,25

Время действия силы, t, сек

9,81

9,81

9,81

9,81

9,81

9,81

t /

0,9198

1,259

1,491

1,793

2,006

2,313

Длина активной зоны вытягивания, Lакт.выт, мм

«152,5»

111,2

93,2

78,1

69,8

60,5

Разводка цилиндров, Lразв, мм

140

140

140

140

140

140

*определена по действующему ГОСТу

Через 10 мин. варки пектиновые вещества удаляются из волокна практически полностью и далее релаксационные характеристики процесса вытягивания ровницы определяются изменением содержания лигнина в срединных пластинках волокон, которое оценивается по степени одревеснения. При отсутствии пектинов снижение степени одревеснения с 30% до 10% приводит к уменьшению времени релаксации с 7,79 до 4,25(сек) при времени действия растягивающей силы в вытяжном приборе равном 9,82(сек), при этом отношение tдеф / линейно возрастает с уменьшением степени одревеснения срединных пластинок волокон в указанном диапазоне (рис.11).

Рис. 11. Зависимость величины = от степени

одревеснения технических комплексов волокон в ровнице

По уравнению (3) были рассчитаны приведенные на рис. 8 кривые релаксации деформации льняной ровницы. Используя определенные по сдвигу технических комплексов волокон в пряже с помощью КЛА-2 значения времени релаксации, были получены кривые релаксации деформации вытягивания, где длина активного вытягивания полностью совпадает со значениями, определенными по сдвигу комплексов волокон в пряже. Эти расчетные кривые хорошо совпадают с экспериментально определенными кривыми утонения льняной ровницы в вытяжном приборе весовым методом. При отсутствии химической варки при содержании пектиновых веществ 2,2% и степени одревеснения срединных пластинок 34% в суровой льняной ровнице время релаксации деформации вытягивания льняной ровницы в мокром прядении становится больше времени действия силы tдеф/=0,9198. Это приводит к резкому увеличению обрывности в прядении. При удалении пектиновых веществ время релаксации становится меньше времени действия силы и tдеф/=1,259. При этом обрывность резко снижается с 250 до 80 обр. на 100 вер.час. Таким образом, обязательным условием мокрого прядения льна является tдеф/>1.

Релаксационные свойства льняных волокон зависят от их прочностных характеристик. На основе молекулярно-кинетических представлений о деформации льняной ровницы и экспериментальном исследовании релаксации деформации и напряжения в процессе вытягивания в вытяжном приборе прядильной машины в работе сформулированы представления о физической природе обрывности в мокром прядении льна, которые позволили исследовать механизм влияния релаксационных и прочностных характеристик льняной ровницы на этот процесс. Льняную ровницу следует рассматривать как однонаправленный природный композит, состоящий из волокнистой арматуры и пластичной матрицы из нецеллюлозных компонентов с сетчатым строением. Согласно механике полимерных композиционных материалов предел прочности волокнистого композита при растяжении вдоль волокон равен сумме напряжений, приходящихся на матрицу и волокна при условии, что прочность связи на границе раздела «волокно–матрица» достаточна для того, чтобы обеспечить совместную деформацию компонентов вплоть до разрушения (10).

(в)к =(в)вVв+ м (1–Vв)                                (10)

где: (σв)в — среднее значение предела прочности волокон при растяжении; м— напряжение в матрице в момент разрыва волокон; Vв – объемная доля волокон в композите.

В процессе вытягивания льняной ровницы в мокром прядении льна объемная доля волокон во входящем и выходящем продуктах изменяется незначительно, поэтому выражение (10) можно упростить (11):

(в)к =(в)в+ м                                                (11)

Причиной обрывов в вытяжном приборе является превышение напряжений, возникающих в вытягиваемом продукте при развитии деформации вязкого течения полимерного вещества срединных пластинок технических комплексов льняных волокон (матрицы) предела прочности волокна. Полагаем, что уровень обрывности в процессе вытягивания мокрой льняной ровницы определяется скоростью релаксации напряжения, возникающего в начальный момент деформации у вытяжной пары. Обрывность не возникает в стационарном режиме прядения, когда за время действия силы в вытяжном приборе возникающее напряжение релаксирует полностью. Релаксация напряжения в растягиваемом продукте при деформации на заданную величину определяется уравнением Максвелла (12):

=0 е-t/                                                (12)

По экспериментальным данным таблицы 8 обрывность приближается к нулю при t/=2,31; при этом /0=0,10. Следовательно, 90% возникающего напряжения релаксирует за время действия растягивающей нагрузки. Это соответствует полной релаксации напряжения, вызываемого деформацией вязкого течения полимерного вещества срединных пластинок. При t/=1 /0=0,3678, т.е. только 63% возникающего напряжения срелаксировано за время действия растягивающей нагрузки. Существует чёткая линейная зависимость обрывности в вытяжном приборе от величины tдеф/ (Рис.12).

Рис.12. Зависимость обрывности от величины tдеф/

Релаксация деформации растяжения происходит в 2 раза быстрее, чем релаксация возникающего напряжения, поэтому для обеспечения низкого уровня обрывности нельзя уменьшать разводку цилиндров вытяжного прибора до Lакт.выт. Необходимо иметь пассивную зону, где вытягивание не идёт, но происходит полная релаксация напряжения. Оптимальное отношение разводки к длине зоны активного вытягивания, численно равное tдеф/, должно быть ≥ 2,3.

В процессе сульфитной варки ровницы уменьшается прочность матрицы в результате удаления пектинов и лигнина из срединных пластинок комплексов волокон, при этом клеточные стенки льняных волокон практически не затрагиваются, поэтому предел прочности волокон при растяжении не изменяется. По экспериментальным данным таблицы 8, используя линейную зависимость УРН ровницы от степени одревеснения S (рис.13), были определены значения м и (в)в ((в)в =1,825 сН/текс, а м изменяется от 1,335 до 0,445 сН/текс) в зависимости от продолжительности сульфитной варки ровницы).

Рис.13. Зависимость УРН ровницы от степени одревеснения

(УРН= 1,825+0,0445 S)

В работе экспериментально установлено, что у льняной ровницы в мокром виде величина tдеф/, характеризующая скорость релаксации напряжения, связана обратной линейной зависимостью с прочностью матрицы (13):

tдеф /  = f (1 / м)                                        (13)

На обрывность в процессе вытягивания ровницы также оказывает влияние устойчивость комплексов волокон к разрыву при растяжении за время действия силы в вытяжном приборе. Чем больше долговечность комплексов при вытягивании, тем меньше вероятность возникновения обрыва в вытяжном приборе прядильной машины. Долговечность технических комплексов льняных волокон при вытягивании ровницы в процессе мокрого прядения льна была рассмотрена на основе известного уравнения Журкова (2). Рассматривая льняную ровницу как однонаправленный волокнистый композит, и оценивая энергию разрыва связей величиной разрывной нагрузки волокон, выражаем зависимость долговечности вытягиваемого продукта до разрыва при сдвиге от величины предела прочности волокон при растяжении в процессе вытягивания и напряжений, возникающих в волокнах ровницы в начальный момент действия растягивающей силы у выпускной пары цилиндров вытяжного прибора уравнением (14):

                                       (14)

где – коэффициент концентрации напряжений в волокнах в очагах разрушения;

  – напряжение, возникающее в волокнах ровницы в начальный момент действия растягивающей силы у выпускной пары цилиндров вытяжного прибора, зависит от величины деформации ровницы (вытяжки Е).

Используя уравнения (13) и (14), получаем выражение функциональной зависимости обрывности от релаксационных свойств льняной ровницы, которые, в свою очередь, зависят от прочности матрицы и прочности волокон в ровнице (15):

                               (15)

где nобр – число обрывов на 100 веретен в час.

Уравнение (15) показывает, что при уменьшении прочности льняной ровницы за счет снижения прочности матрицы и прочности волокон изменение обрывности должно носить экстремальный характер, достигая минимума при определенном соотношении релаксационных свойств матрицы и волокна в ровнице и их прочностных характеристик. Справедливость уравнения (15) была доказана экспериментально. При одинаковой прочности волокон обрывность линейно связана с прочностью матрицы. При одинаковой прочности матрицы обрывность связана обратной экспоненциальной зависимостью с прочностью волокон.

С целью исследования влияния уменьшения прочности суровой льняной ровницы за счет снижения (в)в в производственных условиях Яковлевского комбината методом пассивного эксперимента были подобраны четыре партии суровой льняной ровницы линейной плотности 730 текс с практически одинаковой степенью одревеснения срединных пластинок S=33–35%, но с разной прочностью. При постоянном режиме сульфитной варки с продолжительностью 90 мин. cтепень одревеснения волокон в ровнице была снижена до оптимального значения 15%. Из этих партий химически обработанной ровницы выработана на прядильных машинах ПМ-88-Л5 чистольняная пряжа линейной плотности 50 текс (вытяжка Е=11,82; скорость питающих цилиндров вытяжного прибора Vпит=14,9мм/сек; скорость вытяжных цилиндров Vвыт=176 мм/сек). С помощью комплекса КЛА-2 были определены параметры структурной неровноты полученной пряжи, и рассчитаны релаксационные характеристики процесса вытягивания ровницы. Результаты исследования влияния прочности суровой льняной ровницы на эти параметры пряжи и химически обработанной ровницы приведены в таблице 9. По данным таблицы партии отваренной ровницы характеризуются практически одинаковой прочностью матрицы м = 0,670 сН/текс и отличаются по величине (в)в от 1,020 до 1,700 сН/текс. Используя полученные данные (табл.8-9), построена зависимость обрывности в мокром прядении льна от удельной разрывной нагрузки мокрой льняной ровницы после ее химической обработки (рис.14).

Таблица 9

Результаты исследования влияния прочности суровой льняной ровницы на параметры пряжи и химически обработанной ровницы

Показатели

Образцы ровницы, №

1

2

3

4

Ровница суровая: линейная плотность, текс

Разрывная нагрузка, H

Степень одревеснения, S, %

730

23

35

730

21

35

730

20

35

730

19

35

Ровница вареная: линейная плотность, текс

Разрывная нагрузка, H*

Удельная разрывная нагрузка, УРН, сН/текс

УРН матрицы, м., сН/текс

УРН волокна, (в)в, сН/текс

Степень одревеснения, S, %

Обрывность, обр/100 вер.час

591

14

2,37

0,670

1,700

15

20

591

12

2,03

0,670

1,360

15

40

591

11

1,86

0,670

1,190

15

60

591

10

1,69

0,670

1,020

15

80

Продолжение таблицы 9:

Пряжа 50 текс: компл в пряже, текс

компл в пряже, мм

скл, мм

, параметр неровноты

2,75

19,0

14,5

0,1140

820

3,08

18,0

13,4

0,1310

1000

3,14

17,5

13,1

0,1352

1100

3,20

17,0

12,7

0,1408

1200

Время релаксации, , сек

4,38

4,15

4,03

3,93

Время действия силы, t, сек

9,39

9,39

9,39

9,39

t /

2,14

2,26

2,33

2,39

Длина активной зоны вытягивания,

Lакт.выт, мм

65,4

61,9

60,1

58,6

Разводка цилиндров, Lразв, мм

140

140

140

140

*определена по действующему ГОСТу

Рис. 14. Зависимость обрывности от удельной разрывной нагрузки химически обработанной ровницы: 1 – изменение степени одревеснения ровницы от 30 до 10 % в процессе варки,

Pсур. ров = const; 2 – изменение прочности ровницы при S = const = 15%

Как следует из рис. 14, зависимость обрывности от УРН мокрой отваренной ровницы имеет сложный экстремальный характер с минимумом при УРН= 2,3-2,5 сН/текс. В левой части графика от экстремума эта зависимость имеет линейный характер, где проявляется влияние уменьшения прочности матрицы в процессе сульфитной варки ровницы при постоянной (в)в =1,825 сН/текс. На этом участке обрывность снижается при уменьшении прочности ровницы. В правой части графика от экстремума зависимость обрывности от УРН мокрой отваренной ровницы носит экспоненциальный характер, где проявляется влияние уменьшения прочности волокон при растяжении при постоянной прочности матрицы м =0,670 сН/текс.

В работе исследованы закономерности процесса дробления технических комплексов волокон в мокром прядении льна. При движении технических комплексов волокон в процессе вытягивания мокрой ровницы силы трения значительно увеличиваются, так как между поверхностями соседних комплексов волокон наряду с механическими силами трения возникают более прочные силы взаимодействия за счет образования межмолекулярных водородных связей молекул воды с гидроксильными группами макромолекул полисахаридов волокон (пектинов, гемицеллюлоз и целлюлозы). Льняную мокрую ровницу следует рассматривать как единый однонаправленный волокнистый полимерный композит с достаточно прочной неоднородной матрицей. Поперечные связи в матрице включают относительно слабые водородные связи с участием молекул воды между техническими комплексами волокон и более прочные химические связи, образуемые нецеллюлозными компонентами внутри технических комплексов. Следует отметить, что во влажном состоянии наряду с увеличением сил взаимодействия между техническими комплексами волокон прочность клеточных стенок самих элементарных волокон льна снижается по сравнению с сухим состоянием, поэтому во влажной льняной ровнице предел прочности волокон при растяжении и прочность матрицы выравниваются. Для исследуемой мокрой суровой льняной ровницы линейной плотности 666 текс (№1,5) были определены значения (в)в = 1,825 сН/текс и м = 1,775 сН/текс.

Льняная ровница представляет собой полимерный композит, армированный дискретными ориентированными комплексами волокон. Средняя длина технических комплексов волокон в исследуемой суровой ровнице =100 мм, а толщина = 4000 мтекс. В нагруженном вдоль волокна композите нагрузка передается волокнам за счёт касательных напряжений на поверхности раздела волокно-матрица. Прочность при растяжении таких материалов зависит от отношения средней длины волокна () и критической длины волокна (lкр), которую определяют как минимальную длину, позволяющую развиваться напряжениям, разрушающим волокно в средней его точке. При длине волокон < lкр растягивающие напряжения оказываются недостаточными, чтобы вызвать их разрушение, волокна при этом вытягиваются из матрицы. При > lкр волокна разрушаются от растягивающих напряжений. Проведенные исследования показали, что длина технических комплексов льняных волокон при вытягивании ровницы в мокром виде значительно больше lкр, поэтому сдвиг комплексов волокон сопровождается их поперечным разрывом. С помощью КЛА-2 экспериментально установлено, что при прядении суровой льняной ровницы ср. линейная плотность технических комплексов в полученной пряже практически не изменяется по сравнению с исходной ровницей, а ср. длина комплексов уменьшается с 100 мм до 40 мм. Следовательно, сдвиг разорвавшихся комплексов волокон в суровой ровнице происходит преимущественно с разрывом более слабых межволоконных водородных связей, при этом продольного дробления волокон внутри комплексов не происходит. В процессе химической обработки льняной ровницы перед прядением прочность поперечных химических связей внутри технических комплексов волокон уменьшается за счет удаления пектинов и частичного разрушения лигнина в срединных пластинках. При уменьшении степени одревеснения волокон в процессе сульфитной варки льняной ровницы до 10% прочность матрицы при разрыве ровницы снижается до 0,445 сН/текс (в 4 раза). При этом происходит продольное дробление технических комплексов: линейная плотность комплексов в пряже снижается с 4000 до 2600 мтекс. Однако при этом в еще большей степени интенсифицируется поперечное дробление комплексов: по сравнению с суровой ровницей ср. длина комплексов в химически облагороженной пряже снижается со 100 до 17,5 мм. Проведенные исследования показали, что в процессе вытягивания мокрой льняной ровницы сдвиг комплексов волокон происходит после их поперечного разрыва. При ослаблении прочности матрицы ровницы продольное дробление комплексов сопровождается резким уменьшением их длины.

В момент сдвига комплекса волокон касательные силы сопротивления достигают значения, равного разрывной нагрузке комплекса, при этом минимальная длина, на которой волокна склеиваются друг с другом в момент отрыва, lскл, зависит от прочности матрицы, а толщина разрывающихся комплексов волокон зависит от прочности клеточных стенок волокон.

В работе проведено теоретическое обоснование функциональной зависимости величины отношения /lскл от прочностных характеристик волокнистого композита (льняной ровницы) – м, (в)в, и скорости сдвига t/. Согласно теории вязкого течения полимеров напряжение в матрице, возникающее при сдвиге комплекса волокон под действием силы F, равно соотношению (16):

                                               (16)

где: F– сила сдвига комплекса; A– площадь поверхности комплекса; d– толщина срединных пластинок между волокнами; – скорость сдвига комплексов, = t/.

Допуская, что d изменяется мало (17):

F=                                (17)

В момент сдвига комплексов волокон сила сдвига F равна разрывной нагрузке сдвигаемых комплексов (18):

                       (18)

F=Рразр.комл                                                        (19)

Подставляя выражения (17) и (18) в (19), получаем:

                       (20)

Cокращая в левой и правой части уравнения (20) и заменяя Dкомп на , находим функциональную зависимость /lскл от прочностных характеристик волокнистого композита и скорости сдвига:

                                       (21)

В работе была экспериментально исследована зависимость параметра дробимости комплексов льняных волокон (/lскл) от изменения прочности льняной ровницы после её химической обработки, а также в зависимости от качества смески сырья (табл. 8 и 9). По экспериментальным данным таблицы 8 рассчитано значение коэффициента к=1,367 в уравнении (21), построена зависимость отношения /lскл от удельной разрывной нагрузки мокрой льняной ровницы после химической обработки при разной продолжительности сульфитной варки (рис.15, точки 1-4, 6), носящая линейный характер. По данным таблицы 9 также построена зависимость отношения /lскл от прочности льняной ровницы после её химической обработки, которая также имеет линейный характер и подчиняется общей закономерности – увеличению отношения /lскл с уменьшением прочности ровницы после химической обработки (рис.15, точки 5, 7-9). На основании полученных результатов показано, что уменьшение прочности отваренной льняной ровницы независимо от вызвавших её причин приводит к увеличению скорости сдвига комплексов волокон при вытягивании ровницы и уменьшению длины склеивания комплексов в момент сдвига, однако изменение параметра толщины комплексов носит разный характер: при уменьшении прочности матрицы толщина комплексов уменьшается, а при уменьшении прочности клеточных стенок волокон – увеличивается.

102

Рис.15. Зависимость параметра дробимости волокон от удельной

разрывной нагрузки химически обработанной ровницы

Изменение параметров структурной неровноты пряжи (, длины и толщины комплексов волокон в пряже) в зависимости от прочности химически обработанной ровницы приведены на рис. 16. В результате, зависимость Ткомп от удельной разрывной нагрузки варёной ровницы при уменьшении значений м и (в)в носит экстремальный характер. Наименьшее значение линейной плотности комплексов в пряже Ткомп= 2800мтекс достигается при УРН ровницы 2,4 сН/текс, при этом длина комплексов имеет оптимальное значение 19-20 мм. Параметр структурной неровноты льняной пряжи зависит от числа комплексов волокон в поперечном сечении пряжи, поэтому зависимость от УРН ровницы также имеет экстремальный характер с минимумом =820-850 при УРН ровницы 2,3-2,4 сН/текс.

В производственных условиях БКЛМ (г. Кострома) исследовано влияние скоростных параметров работы вытяжного прибора прядильной машины ПМ-88-Л5 при выработке средненомерной чистольняной пряжи 56-33,3 текс на релаксационные свойства и характер дробления льняных волокон в процессе вытягивания ровницы. Исследуя процесс дробления технических комплексов волокон при различных режимах работы вытяжного прибора, получено выражение функциональной взаимосвязи длины технических комплексов волокон в пряже с релаксационными свойствами льняной ровницы и параметрами работы вытяжного прибора – разводкой цилиндров и вытяжкой (22):

компл =                                                (22)

где Е – вытяжка.

Отношение t/ определяет реакцию волокнистого полимерного продукта на механическое воздействие. С увеличением отношения t/ длина активной зоны вытягивания и величина сдвига комплексов друг относительно друга уменьшаются, и вытягивание ровницы до величины вытяжки осуществляется за счет большего количества (но меньших по величине) сдвигов более коротких и тонких комплексов волокон.

Рис. 16. Зависимость параметров структурной неровноты пряжи

(, длины l и толщины T комплексов волокон в пряже)

от удельной разрывной нагрузки химически обработанной ровницы

В шестой главе изложены основные положения комплексной системы технологического контроля прядильного льняного производства. Проведенные экспериментальные исследования влияния скоростных параметров работы вытяжного прибора, режимов химической обработки и качества смески ровницы на процесс вытягивания льняной ровницы позволили установить оптимальные значения её релаксационных и прочностных характеристик, параметров работы вытяжного прибора при выработке чистольняной пряжи средней линейной плотности на прядильных машинах ПМ-88-Л5 мокрым способом прядения, а именно:

– разводка вытяжных цилиндров 140 мм;

– вытяжка 12;

– длина активной зоны вытягивания вытяжного прибора 60-65мм;

– время релаксации = 4,3 – 5,0 сек;

– время действия растягивающего усилия в вытяжном приборе t=9–11сек;

– отношение t/ = 2,1-2,3;

– удельная разрывная нагрузка мокрой льняной ровницы после химической обработки УРН=2,30–2,50 сН/текс;

– УРН нецеллюлозной матрицы ровницы м =0,60 сН/текс;

– УРН целлюлозных волокон ровницы (в)в =1,80 сН/текс.

При соблюдении этих условий обеспечивается стабильная работа вытяжного прибора прядильной машины, низкий уровень обрывности (20 обрывов на 100 веретен в час) и структурной неровноты (параметр неровноты = 850) чистольняной пряжи линейной плотности 56-33 текс, вырабатываемых в настоящее время на льнокомбинатах страны.

Основные результаты и выводы по работе

1. На основании анализа теоретических и экспериментальных исследований выделены основные факторы, определяющие качество льняной пряжи и обрывность в мокром прядении льна: прочность технических комплексов волокон, толщина, длина и количество комплексов волокон в поперечном сечении пряжи, степень одревеснения срединных пластинок в технических комплексах, структурная неровнота суровой ровницы, крутка ровницы, прочность ровницы в суровом и беленом виде, характеризующие ослабление связей между волокнами в процессе химической обработки ровницы.

2. Для обеспечения контроля и регулирования технологических процессов прядения льняных волокон разработаны точные и быстрые методы экспериментального контроля этих показателей в производственных условиях на основе спектрального анализа неровноты продуктов прядения и степени одревеснения льняной ровницы.

3. Разработан высокоэффективный экспрессный метод контроля структурной неровноты продуктов прядения льна с применением автоматизированного комплекса КЛА-2. Разработаны и отработаны в производственных условиях методики анализа, позволяющие быстро определять дисперсию квадратичной неровноты по линейной плотности продукта прядения льна в зоне вытяжного прибора Cv2[12-400], параметры структуры комплексов волокон в продукте (,, Сl), и осуществлять диагностику периодической неровноты продуктов от дефектов рабочих органов машин.

4. Определены оптимальные параметры структурной неровноты и разработаны требования к качеству продуктов по технологическим переходам производства чистольняной пряжи средней линейной плотности 56-33,3 текс. Установлено, что пряжа высокого качества должна иметь в поперечном сечении около 20 комплексов волокон, длину волокон ~ 18-20 мм, коэффициент вариации по длине ~ 40-50 %, при этом параметр неровноты Cv2=800-850. Рекомендуемые параметры структурной неровноты продуктов прядения льна введены в стандарты качества льнопредприятий.

5. Сформулированы основные принципы создания технологии химической обработки льняной ровницы, обеспечивающей низкий уровень обрывности в прядении и сохранение высокого природного качества льняных волокон в пряже. Впервые предложено для эффективного удаления лигнина из льняной ровницы перед прядением использовать сульфитную варку в щелочной среде вместо экологически опасного беления хлоритом натрия в кислой среде. Экспериментально найдена узкая область концентраций реагентов сульфитной варки и температуры, где удаление лигнина и химическое облагораживание льняной ровницы протекает аналогично хлоритному белению в кислой среде.

6. Разработаны и освоены в производстве высокоэффективные экологически безопасные перекисно-сульфитный и сульфитно-щелочной способы химической обработки льняной ровницы, позволяющие сохранить уникальное природное качество льняных волокон и значительно повысить их прядильную способность.

7. Разработана система контроля и управления технологическими режимами химической обработки льняной ровницы на основе экспресс-оценки степени одревеснения срединных пластинок льняного волокна с использованием компаратора цвета КЦ-3 и параметров структурной неровноты получаемой чистольняной пряжи с использованием КЛА-2.

8. Исследованы молекулярно-кинетические закономерности процесса вытягивания льняной ровницы в мокром прядении и разработаны математические модели, позволяющие прогнозировать уровень обрывности и структурной неровноты пряжи в зависимости от релаксационных и прочностных характеристик льняной ровницы и параметров работы вытяжного прибора.

9. На основе представлений о релаксационном характере вязкоупругой деформации течения полимеров показано, что кривые утонения льняной ровницы в вытяжном приборе прядильной машины мокрого прядения представляют собой кривые релаксации деформации растяжения. Используя модель Кельвина-Фойхта для вязкоупругой деформации сетчатых полимеров, предложено уравнение релаксации деформации вытягивания мокрой льняной ровницы, адекватно описывающее кривые утонения ровницы в вытяжном приборе прядильной машины.

10. В результате проведенных исследований процесса вытягивания льняной ровницы в мокром прядении льна и характера дробления технических комплексов волокон (определение толщины, длины и сдвига комплексов в пряже) определены релаксационные характеристики данного процесса: время релаксации деформации вытягивания ровницы и отношение времени действия растягивающей нагрузки к времени релаксации tдеф./, определяющие характер кривых утонения и обрывность в прядении льна. Отношение tдеф./ линейно возрастает с уменьшением степени одревеснения срединных пластинок волокон. Обязательным условием мокрого прядения льна является tдеф./>1. Экспериментально установлено, что обрывность не возникает при tдеф./ = 2,3.

11. Разработана методика расчета релаксационных характеристик ровницы в процессе вытягивания по показателям длины и толщины комплексов волокон в ровнице и пряже, быстро и точно определяемых с помощью автоматизированного комплекса КЛА-2.

12. Проведено исследование механизма дробления технических комплексов льняных волокон в процессе вытягивания льняной ровницы в мокром прядении льна. Показано, что сдвиг комплексов волокон происходит после их поперечного разрыва. Рассматривая льняную ровницу как однонаправленный волокнистый композит, состоящий из комп-лексов волокон, помещенных в пластичную матрицу из нецеллюлозных компонентов, на основании полученных экспериментальных данных определены напряжение в матрице в момент разрыва волокон при сдвиге м и предел прочности волокон при растяжении (в)в в процессе вытягивания ровницы.

13. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена функциональная зависимость параметра дробления технических комплексов волокон в процессе вытягивания ровницы /lскл от прочностных характеристик волокнистого композита (льняной ровницы) – м и (в)в, и скорости сдвига t/.

14. Сформулированы представления о физической природе обрывности в мокром прядении льна и обоснована функциональная зависимость обрывности от скорости релаксации напряжений и долговечности комплексов волокон в процессе вытягивания ровницы.

15. Исследован механизм влияния изменения прочностных характеристик льняной ровницы на обрывность в мокром прядении льна. Показан сложный экстремальный характер зависимости обрывности от изменения напряжения в матрице в момент разрыва волокон при сдвиге и предела прочности волокон при растяжении в процессе вытягивания ровницы, который подтверждает теоретически обоснованную функциональную зависимость обрывности от релаксационных и прочностных свойств ровницы.

Определены оптимальные значения удельной разрывной нагрузки мокрой льняной ровницы, м и (в)в, при которых достигается низкий уровень обрывности в прядении и низкая структурная неровнота льняной пряжи средней линейной плотности 56-33,3 текс.

16. Исследовано влияние скоростных параметров работы вытяжного прибора прядильной машины ПМ-88-Л5 на релаксационные свойства льняных волокон в вытягиваемом продукте. Определены функциональные зависимости характера дробления технических комплексов волокон от релаксационных свойств ровницы и параметров работы вытяжного прибора, и установлены оптимальные значения этих показателей при выработке чистольняной пряжи средней линейной плотности 56-33 текс, обеспечивающие низкий уровень обрывности (20 обрывов на 100 веретен в час) и структурной неровноты чистольняной пряжи (параметр неровноты Cv2=850).

17. Показано, что необходимые релаксационные и прочностные свойства льняных волокон достигаются при точном подборе режима химической обработки суровой льняной ровницы, зависящем от качества смески сырья и степени одревеснения льняных волокон. В процессе химической обработки ровницы необходимо снизить степень одревеснения волокон до 15%.

18. Разработана комплексная система технологического контроля прядильного льняного производства на основе КЛА-2 и физико-химических методов. Используя параметры структурной неровноты ровницы, пряжи и степень одревеснения льняных волокон, определяют смески волокон и режимы химической обработки льняной ровницы. На основе параметров структурной неровноты и прочностных характеристик ровницы и пряжи, рассчитывают релаксационные характеристики процесса вытягивания льняной ровницы, и определяют режимы работы вытяжного прибора прядильной машины, обеспечивающие низкий уровень обрывности в прядении и низкую структурную неровноту вырабатываемой чистольняной пряжи.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

Монография

  1. Пестовская Е.А. Развитие теории и совершенствование технологических процессов мокрого прядения льна / Е.А. Пестовская: монография. – Иваново: ИГТА, 2010. – 200 с.

Статьи в журналах, включенных в список ВАК

  1. Пестовская Е.А. Разработка экологически безопасной технологии интенсивной химической обработки льняной ровницы без применения хлорсодержащих окислителей / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2007.– №3.–С.72–76.
  2. Пестовская Е.А. Повышение эффективности процессов химического облагораживания льняной ровницы с сохранением природного цвета стланцевых волокон / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2007.– №3С.–С.55–58.
  3. Пестовская Е.А. Анализ структурной неровноты и повышение качества продуктов прядильно-приготовительного производства / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2008. – №3.–С.39–41.
  4. Пестовская Е.А. Исследование процесса дробления технических комплексов волокон по технологическим переходам производства чистольняной пряжи с использованием автоматизированного комплекса КЛА-2 / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2008. –№4. –С.41–44.
  5. Пестовская Е.А. Влияние параметров работы однозонного вытяжного прибора прядильной машины ПМ-88-Л8 на структурную неровноту чистольняной пряжи / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2008. – №2С.–С.54–58.
  6. Пестовская Е.А. Комплексная система технологического контроля прядильного льняного производства с использованием спектральных методов анализа / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2008. – №2.–С.43–46.
  7. Пестовская Е.А. Влияние селективного удаления нецеллюлозных компонентов на прядильную способность льняных волокон / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2008. –№6.–С.31–34.
  8. Пестовская Е.А. Молекулярно-кинетические закономерности процесса дробления технических комплексов волокон и обрывности в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2008. – №5.–С.45–49.
  9. Пестовская Е.А. Влияние химической обработки льняной ровницы на дробимость технических комплексов волокон и структурную неровноту пряжи / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2009. – №1.–С.44–48.
  10. Пестовская Е.А. Влияние химической обработки ровницы и химического строения льняного волокна на обрывность в прядении / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2009. –№2.–С.24–27.
  11. Пестовская Е.А. Релаксационный характер процесса вытягивания льняной ровницы в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2009. – №3. –С.23–27.
  12. Пестовская Е.А. Влияние релаксационных свойств льняных волокон на обрывность в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2009. – №2С. –С.28–30.
  13. Пестовская Е.А. Влияние скоростных режимов работы однозонного вытяжного прибора прядильной машины ПМ-88-Л5 на релаксационные свойства и характер дробления льняных волокон в процессе мокрого прядения льна / Е.А.Пестовская // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2009. – №4. –С.39–43.
  14. Пестовская Е.А. Влияние прочности льняной ровницы на структурную неровноту чистольняной пряжи / Е.А.Пестовская // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2009. – №5. –С.35–42.
  15. Пестовская Е.А. Влияние прочности льняной ровницы на обрывность в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.– 2009. – №6. –С.35–38.
  16. Пестовская Е.А. К вопросу о природе релаксации деформации в процессе вытягивания ровницы в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская //Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.–2010. – №1. –С.39–44.

Статьи в научных сборниках

  1. Пестовская Е.А. Оптимальные параметры структурной неровноты чистольняной пряжи /Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Вестник КГТУ.– 2007.– №15.–С.8–13.
  2. Пестовская Е.А. Особенности качества стланцевых льняных волокон урожаев последних лет /А.Н.Иванов, Е.А.Пестовская // Вестник ВНИИЛК (Всероссийского научно-исследовательского института по переработке лубяных культур).– 2007.– №3.–С.19–22.
  3. Пестовская Е.А. Определение релаксационных характеристик льняной ровницы в процессе вытягивания в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Научно-образовательный Вестник (ВА войск РХБЗ и ИВ). – 2009. –№1. –С.72–76.
  4. Пестовская Е.А. Разработка спектрального метода анализа параметров структурной неровноты продуктов прядения льняных волокон с помощью автоматизированного комплекса КЛА-2 / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // Научно-образовательный Вестник (ВА войск РХБЗ и ИВ). – 2009. –№1. –С.77–82.

Патенты на изобретения

  1. Патент Российской Федерации №2009278, МПК7 5 D 01 C 1/02. Способ подготовки льняной ровницы к мокрому прядению / А.Н.Иванов, Е.А.Пестовская, Ю.А.Марычев, В.Д.Попов – №5015152/12; заявл. 29.11.91; опубл. 15.03.94, Бюл. №5.–5 с.: ил.
  2. Патент Российской Федерации №2009279, МПК7 5 D 01 C 1/02. Способ подготовки льняной ровницы к мокрому прядению / А.Н.Иванов, Е.А.Пестовская, Ю.А.Марычев, В.Д.Попов – №5016581/12; заявл. 11.12.91; опубл. 15.03.94, Бюл. №5.–5 с.: ил.
  3. Патент Российской Федерации №2008374, МПК7 5 D 01 C 1/02. Способ подготовки льняной ровницы к мокрому прядению / А.Н.Иванов, Е.А.Пестовская, Ю.А.Марычев, В.Д.Попов – №5022423/12; заявл. 10.01.92; опубл. 28.02.94, Бюл. №4.–5 с.: ил.
  4. Патент Российской Федерации №2030490, МПК7 6 D 01 C 1/02. Способ подготовки льняной ровницы к мокрому прядению / А.Н.Иванов, Е.А.Пестовская, Ю.А.Марычев, В.Д.Попов – №5022424/12; заявл. 10.01.92; опубл. 10.03.95, Бюл. №7.–5 с.: ил.

Материалы конференций

  1. Пестовская Е.А. Комплексная система технологического контроля прядильного льняного производства с применением автоматизированного комплекса КЛА-2 и физико-химических методов / А.Н.Иванов, Е.А.Пестовская, А.А.Гурусова // В сб. мат. Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона (Лён–2006)», – Кострома, 2006.–С.109–110.
  2. Пестовская Е.А. Разработка экологически безопасной технологии интенсивной химической обработки льняной ровницы без применения хлорсодержащих окислителей / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // В сб. мат. V Международной научно-методической конференции «Развитие профессионального инженерного образования: от текстильного института к инновационному университету», – Кострома, 2007.–С.22–23.
  3. Пестовская Е.А. Анализ структурной неровноты и повышение качества продуктов прядильно-приготовительного льняного производства / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // В сб. мат. Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», – Москва, 2008.–С.18.
  4. Пестовская Е.А. Снижение структурной неровноты чистольняной пряжи в зоне действия вытяжного прибора прядильной машины ПМ-88-Л8 / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // В сб. мат. научно-технической конференции Санкт-Петербургского государственного Университета технологии и дизайна «Дни науки-2008», – Санкт-Петербург, 2008.–С.58–59.
  5. Пестовская Е.А. Влияние химической обработки ровницы и химического строения льняного волокна на технические характеристики льняных волокон / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // В сб. мат. 1-й Международной научной конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии», – Иваново, 2008.–С.171.
  6. Пестовская Е.А. Молекулярно-кинетические закономерности процесса дробления технических комплексов волокон и обрывности в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская, А.Н.Иванов // // В сб. мат. 1-й Международной научной конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии», – Иваново, 2008.–С.177.
  7. Пестовская Е.А. Релаксационный характер процесса утонения ровницы в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская // В сб. мат. Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2009)», – Москва, 2009. –С.43–44.
  8. Пестовская Е.А. Релаксационная природа обрывности в мокром прядении льна / Е.А.Пестовская // В сб. мат. Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2009)», – Москва, 2009. –С.27.





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.