Исследование физико-механических свойств сырья, полученного при различных условиях первичной обработки хлопка

Research work hase been spent in Kiziltepinsky cotton gin located in Navoijnsky area. For that wide distriets, a clap Buchara-6 of an industrial sort have been chosen for receiving a cotton fibre. It uas working out by six different variants and physie-mechanical properries of cotton fibre were investigated in laboratory conditions, and optimal variant of technologikal process for getting of qualitative raw materials.

Keywords: a contamination, drying and clearing processes, to the maintenance of defects and weed impurity

При переходе на рыночную экономику особое значение приобрело необходимость структурных преобразований в экономике, а также определение конкретных задач в модернизации хлопкоочистительных, текстильных и других отраслей, обновлении устаревших технологических процессов, производство продукций, конкурентоустойчивых на мировом рынке [1].

Исследовательские работы были проведены на Кизилтепинской хлопкоочистительной фабрике, расположенной в Навоийнской области.Для этого были выбраны широко районизируемые в нашей Республике хлопок промышленного сорта Бухара-6. Испытательные работы были проведены по нижеприведённым вариантам и отобраны образцы:

1-варинт. Первичная обработка сырья по определённой технологии при влажности хлопка-сырца W=8–9 %, без процессов сушки и прессования;

2-вариант. Первичная обработка сырья по определённой технологии при влажности хлопка-сырца W=8–9 %, без процесса сушки;

3-вариант. Первичная обработка сырья по определённой технологии при влажности хлопка-сырца W=9–10 %, без процесса прессования;

4-вариант. Первичная обработка сырья по определённой технологии при влажности хлопка-сырца W=9–10 %;

6-вариант. Первичная обработка сырья по определённой технологии при влажности хлопка-сырца W=11–12 %, а также определение засорённости, прочности, линейной плотности и длины хлопкового волокна.

По результатам испытаний выше приведённых вариантов были построены графики: 1–1-вариант, 2–2-вариант, 3–3-вариант, 4–4-вариант, 5–5-вариант, 6–6-вариант.

Приёмка хлопка-сырца на хлопкоочистительные заводы осуществляется согласно установленным стандартам. Если поставляемый с фермерских хозяйств хлопок-сырец имеет влажность выше установленных стандартных норм, перед сдачей такого сырья необходимо провести процессы сушки и очистки. Влажности хлопка-сырца выше нормированной влажности регламинтированной в стандарте приводит к ухудшению качества сырья. Из-за влажности количество микроорганизмов увеличивается, что приводит к увеличению влажности и давления в бунтах. В результате, волокно приобретает жёлтый цвет. По этой причине, на складах хлопкоочистительных заводах раскапываются подземные пути. Помимо этого, лаборанты в установленное время контролируют влажность в средней и в нижней части бунта [2].

Наряду с этим, в результате увеличения влажности хлопка-сырца возрастает засорённость сырья. Для решения этой проблемы, на хлопкоочистительных заводах при помощи сушильных барабанов производится сушка хлопка-сырца до установленной влажности.

В настоящее время на хлопкоочистительных заводах нашей Республики проводятся ряд работ, направленных на подготовку качественного сырья. При заводах запускаются прядильные предприятия с сокращённым технологическим процессом.

Для решения данной задачи на Кизилтепинском хлопкоочистительном заводе при установленном режиме и на основе сокращённой технологии были проведены испытательные работы для получения качественного волокна и удовлетворения потребительского спроса.

Полученные результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1

Изменение степени засорённости хлопка-сырца после процесса очистки

Из результатов испытаний видно, что относительно исходных результатов в 1-варианте количество мелкого сора на 7,6 %, количество крупного сора на 20,0 %, общее количество сорных примесей на 11,6 %, во 2-варианте количество мелкого сора на 6,2 %, количество крупного сора на 17,9 %, общее количество сорных примесей на 9,8 %, в 3-варианте количество мелкого сора на 7,3 %, количество крупного сора на 20,8 %, общее количество сорных примесей на 10,6 %, в 4-варианте количество мелкого сора на 8,7 %, количество крупного сора на 19,6 %, общее количество сорных примесей на 12,1 %, в 5-варианте количество мелкого сора на 8,1 %, количество крупного сора на 21,3 %, общее количество сорных примесей на 12,2 %, в 6-варианте количество мелкого сора на 8,8 %, количество крупного сора на 22,5 %, общее количество сорных примесей на 13,2 % уменшились. Из результатов испытаний видно, что при большом количестве технологических переходов улучшается степень очистки от засорённости. Помимо этого, при сравнение результатов по количеству битых и повреждённых семян, в 1-варианте на 10,5 %, во 2-варианте на 10,6 %, в 3-варианте на 12,3 %, в 4-варианте на 12,1 %, в 5-варианте на 15,9 %, в 6-варианте на 17,1 % увеличились. Исходя из этого, можно предположить, что у хлопока-сырца, подверженному влиянию многочисленных технологических процессов степень засорённости битыми и повреждёнными семенами увеличивается. Наряду с этим, во всех вариантах по количеству жгутиков и комбинированных жгутиков существенной разницы не наблюдалось.

По полученным результатам испытаний видно, что с одной стороны при увеличении переходов по технологическим процессам улучшается степень очистки от сорных примесей, с другой стороны увеличивается количество содержания битых и повреждённых семян. Поэтому, на хлопкоочистительных заводах устанавливаются оптимальные условия.

Хлопковое волокно по содержанию пороков и сорных примесей согласно стандарту делятся на классы. Поэтому, содержание сорных примесей имеет большое значение. При условии, что на хлопкоочистительных заводах улучшение процесса очистки хлопка-сырца от пороков и сорных примесей является залогом получения более качественной пряжи.

Влажность и технологические процессы на содержание пороков и сорных примесей в хлопковом волокне оказывают существенное влияние. При повышенной влажности процесс очистки от сорных примесей затрудняется. Если наоборот, то количество вредных примесей таких как кожица с волокном и узелки увеличивается. Исходя из этого, на хлопкоочистительных заводах по влажности хлопка-сырца устанавливается оптимальный режим переработки. Одной из основных причин происхождения пороков это хранение сырья в бунтах под большим давлением, вторая причина это воздействие переходов технологических процессов, то есть чем больше мы подвергаем очистки хлопок-сырец, тем количество битых и повреждённых семян увеличивается, повышение или уменьшение влажности, приводит к изменению количественного содержания жгутиков и комбинированных жгутиков. Наряду с этим, при низкой влажности хлопка-сырца, в процессе джинирования увеличивается степень повреждённости волокна. Увеличение влажности затрудняет протекание процесса очистки волокна от сорных примесей. Учитывая выше изложенные факторы, были получены образцы различных вариантов и определено количественное содержание пороков и сорных примесей [3].

Содержания количества сорных примесей по вариантам приведены в таблице 2.

Таблица 2

Изменение содержания количества пороков и сорных примесей

По результатам 2-таблицы видно, что по сравнению с исходным вариантом, общее содержание пороков и сорных примесей в 1-варианте на 10,8 %, пластики незрелых волокон на 15,0 %, количество битых и повреждённых семян на 12,6 %, кожица с волокном на 11,8 %, количество узелков на 11,0 %, во 2-варианте общее содержание пороков и сорных примесей на 10,4 %, пластики незрелых волокон на 17,5 %, количество битых и повреждённых семян на 11,7 %, кожица с волокном на 12,1 %, количество узелков на 13,0 %, в 3-варианте общее содержание пороков и сорных примесей на 11,7 %, пластики незрелых волокон на 13,6 %, количество битых и повреждённых семян на 16,0 %, кожица с волокном на 15,9 %, количество узелков на 16,0 %, в 4-варианте общее содержание пороков и сорных примесей на 12,1 %, пластики незрелых волокон на 12,5 %, количество битых и повреждённых семян на 17,1 %, кожица с волокном на 16,5 %, количество узелков на 15,0 %, в 5-варианте общее содержание пороков и сорных примесей на 13,3 %, пластики незрелых волокон на 13,6 %, количество битых и повреждённых семян на 18,9 %, кожица с волокном на 17,9 %, количество узелков на 17,0 %, в 6-варианте общее содержание пороков и сорных примесей на 14,2 %, пластики незрелых волокон на 18,8 %, количество битых и повреждённых семян на 19,4 %, кожица с волокном на 19,7 %, количество узелков на 22,0 % повышается. Количество жгутиков в 1-варианте на 13,3 %, во 2-варианте на 13,3 % уменшилось, в 3-варианте на 20,0 %, в 4-варианте на 25,0 %, в 5 и 6-вариантах — на 30,0 % относительно предварительного варианта увеличилось. Помимо этого, количественное содержание сорных примесей в составе хлопка-сырца по сравнению с нулевым вариантом в 1-варианте на 10,6 %, во 2-варианте на 10,9 %, в 3-варианте на 11,4 %, в 4-варианте на 10,9 %, в 5-варианте на 10,6 % уменьшается, в 6-варианте на 10,1 % увеличивается.

Из анализа результатов испытаний, видно, что при увеличение переходов технологических процессов, в составе хлопкового волокна увеличивается содержание узелков, кожицы с волокном, жгутики, комбинированных жгутиков, общее содержание сорных примесей увеличивается. Недостаточная очистка хлопкового волокна на хлопкоочистительных заводах, приводит к ушудшению качественных показателей пряжи, снижая тем самым потребительский спрос. Поэтому, на хлопкоочистительных заводах для сохранения качественных показателей хлопкового волокна предусмотрены оптимальные условия переработки.

Основными показателями хлопкового волокна являются его физико-механические показатели. По показателям линейной плотности, относительной разрывной нагрузки, штапельной длины, регламентированных в стандарте хлопковое волокно делится на типы. На практике, природные свойства хлопкового волокна по истечению времени, то есть после процессов бунтования, сушки, очистки от сорных примесей, джинирования, прессования не остаются неизменными. Потому что, каждый технологический процесс по –своему оказывает отрицательное влияние на качество хлопкового волокна. Например, из-за возрастание количества механических повреждений по переходам технологических процессов прочность хлопкового волокна уменьшается. Наряду с этим, сушка хлопка-сырца под воздействием высокой температуры приводит к потери прочности сырья. Геометрические свойства хлопкового волокна имеют также немаловажное значение. Чем длиннее хлопковое волокно, тем прочнее, равномернее и тоньше получаемая из него пряжа. В результате, уменьшение длины на каждый миллиметр приводит к уменьшению доли удлинения пряжи на 1 км. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3

Физико-механические свойства хлопкового волокна

Из анализа результатов испытаний видно, что в сравнении с исходным образцом, в 1-варианте штапельная массодлина хлопкового волокна на 0,2 мм, во 2-варианте на 0,5 мм, в 3-варианте на 0,8мм, в 4-варианте на 1,1 мм, в 5-варианте на 1,3 мм, в 6-варианте на 1,5 мм уменьшаются. Полученные результаты прочности хлопкового волокна с 1- варианта по 4-вариант не изменяются, в 5 и 6-вариантах относительно исходного образца прочность на 0,1 сН уменьшается. Показатели относительной разрывной нагрузки с 1-варианта по 3-вариант не изменяются, в 4-варианте на 10,3 %, в 5 и 6-вариантах на 10,3 % относительно показателя исходного варианта уменьшается.

Одной из основных причин уменьшения штапельной массодлины хлопкового волокна, во-первых, является применение процесса сушки, во-вторых, процессов очистки, прессования. Помимо этого, продолжительная сушка на сушильном барабане до установленной влажности приводит к структурному изменению хлопкового волокна.

Помимо этого, длительное хранение хлопка-сырца в бунтах под большим давлением приводит к увеличению микроорганизмов, в результате, в нижних слоях бунта влажность увеличивается, волокно желтеет и наблюдается ухудшение структуры волокна. Наряду с этим, большое количество технологических процессов приводит к увеличению количества повреждённых и коротких волокон.

ВЫВОДЫ

1.                Из результатов испытаний видно, что по сравнению с исходным вариантом во многих вариантах количество мелкого сора на 6,2–8,8 %, содержания крупного сора на 7,9–22,5 %, общее количество засорённости на 11,6–13,2 % уменьшается. Из полученных результатов испытаний илно, что увеличение переходов технологических процессов улучшает очистку хлопкового волокна от засорённости.
2.                Во многих вариантах общее содержание пороков и сорных примесей на 10,4–14,2 %, количество битых и повреждённых семян на 11,7–19,4 %, содержания кожицы с волокном на 11,8–19,7 %, количество узелков на 11,0–22,0 % увеличивается.
3.                Во многих вариантах штапельная массодлина уменьшается с 0,2 до 1,5 мм. Показатели прочности хлопкового варианта с 1-варианта по 4-вариант не изменяются, 5 и 6-вариантах уменьшается на 0,1 сНга по сравнению с исходным вариантом. Показатели относительной разрывной нагрузки не изменяются с 1-варианта по 3-вариант, в 4-варианте на 10,3 %, в 5 и 6-вариантах на 10,3 % уменьшаются относительно первоначального варианта.
4.                При изучение качественных показателей хлопкового волокна по современной системе HVI 900 SA, во многих вариантах показатели микронейра составляют 4,5–4,6, верхняя средняя длина составляет 1,10–1,15, индекс коротких волокон 3,3–6,7, коэффициент отражения 79,0–81,4, степень желтизны составляет 8,9–9,6.
5.                Для сохранения природных свойств хлопкового волокна на хлопкоочистительных заводах влажность хлопка-сырца в бунтах составляет W=8–9 % и рекомендуется первоначальный оптимальный вариант установленных переходов технологических процессов без процессов сушки и прессования.

Литература:

1.                Джабаров Г. Д., Атаметов Л. Т. Первичная обработка хлопка. М.: Гизлегпром, 1978.
2.                Салимов А. М., Ахматов М. А. Пахтага дастлабки ишлов бериш. «Билим», Тошкент, 2005.
3.                Бутович В. М. Новое хлопководстве и первичной обработки хлопка в США (обзор)-УзНИИНТИ, Ташкент, 1996, С.15–25.