Розробка технології очищення вовняного волокна із застосуванням ультразвуку - Автореферат

Херсонський державний технічний університет Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукОфіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Якимчук Радій Палладійович, Херсонський державний технічний університет; завідувач кафедри прядіння натуральних та хімічних волокон; У дисертації наведено результати комплексних теоретичних і експериментальних досліджень, повязаних з очищенням вовняного волокна, впливом фізичних чинників на ерозійну активність кавітації й ефективність ультразвукового очищення вовни. Розроблено технологію очищення вовни ультразвуком, яка відрізняється раціональним і ефективним використанням матеріальних ресурсів, та забезпечує випуск якісної вовни з необхідними споживчими властивостями. В работе приводятся результаты комплексных теоретических и экспериментальных исследований, связанных с очисткой шерстяного волокна, влиянием физических факторов на эрозионную активность кавитации и эффективность ультразвуковой очистки. Установлено, что технологически оптимальное отношение массы волокна к мощности ультразвука соответствует 3-4 кг/КВТ-час, при котором эрозионная активность кавитации позволяет проводить очистку, а поглощение ультразвука - значительно.Проте в даний час фабрики первинної обробки вовни (ПОВ) знаходяться у важкому становищі. Це обумовлено, насамперед, недосконалістю традиційних технологій та обладнання, що застосовуються, особливо в області очищення вовни. Актуальність теми полягає в інтенсифікації процесу очищення вовняного волокна ультразвуком (ОВУЗ), що дозволяє комплексно вирішити ряд економічних, технічних і технологічних проблем виробництва ПОВ. Дисертаційна робота відповідає напрямку "Розробка ресурсозберігаючих технологій опоряджування текстильних матеріалів" та завданням, які викладено у Державній програмі розвитку легкої промисловості України на період до 2000 року, затвердженій Кабінетом міністрів України (КМУ) 29.01.1996 р. Особистий внесок здобувача полягає у розробці екологічно чистої, ресурсо-та енергозберігаючої технології очищення вовни із застосуванням ультразвуку.Показано, що технології, які застосовуються, екологічно небезпечні, дорогі, неефективні і приводять до зниження якості вовни. У звязку з цим, вивчені значення ШЗ ультразвукового випромінювання й ЕА кавітації у воді, при різних співвідношеннях маси вовняного волокна до потужності ультразвуку (Р=1,5-7,5 кг/КВТ-год.); у суспензії мінеральних забруднень (50 г/л) та емульсії вовняного жиру (20 г/л); у розчині морської солі (МРС, 12 г/л); у розчині ПАР (неонол АФ9-10, 1 г/л); у мильно-содовому розчині: мило (2 г/л) кальцинована сода (4 г/л). Експериментальні дослідження впливу інтенсивності ультразвуку на ступінь очищення вовняного волокна проведені на ультразвуковому устаткуванні різноманітної потужності, показали, що збільшення інтенсивності випромінювання до 2 Вт/см2 не впливає на ефективність очищення, тоді як при підвищенні інтенсивності ультразвуку до 4 Вт/см2 обумовлює зниження якості очищення. Цей факт, у свою чергу, обумовлює збільшення витрати води: відповідно знижується рівень диспергування мінеральних і жирових забруднень вовняного волокна, внаслідок чого водяний розчин ПАР утрачає миючу здатність при менших концентраціях забруднень. У ході проведеного мікроскопічного аналізу встановлено, що в процесі очищення вовни ультразвуком і ПАР у нейтральному середовищі, поверхневий шар волокна не піддається руйнуванню, тоді як при промиванні мильно-содовим розчином спостерігається деструкція лусочок вовни.Розроблено технологію ОВУЗ; отримано модель процесу, визначені оптимальні умови очищення вовняного волокна: інтенсивність ультразвуку - 0,6-2,5 Вт/см2, температура миючого розчину - 75 0C, модуль ванни - 50, концентрація ПАР - 1 г/л, відношення маси волокна до потужності ультразвуку - 4,5 кг/КВТ-год., час очищення - 25 с. Вперше обґрунтовано та встановлено оптимальне значення критерію інтенсивності процесу ОВУЗ - відношення маси оброблюваної вовни до потужності ультразвукових хвиль - 3-4,5 кг/КВТ-год. Встановлено, що ультразвукове очищення не зменшує міцності вовняного волокна, тоді як після очищення традиційними способами міцність волокна знижується на 15-26 %. Вивчено вплив на ефективність процесу ОВУЗ омагнічування миючих розчинів, замочування і віджиму волокна, упорскування концентрованого миючого розчину в зону очищення, трьохкомпонентної миючої композиції на основі аніоноактивних, неіоногенних препаратів і морської солі. Експериментально встановлено, що у процесі ОВУЗ у першу чергу, видаляються переважно мінеральні, а потім - жирові забруднення вовни.

2. Основний зміст