ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 22
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Год:
2009
Автор научной работы:
Рыжов, Александр Иванович
Ученая cтепень:
кандидат технических наук
Место защиты диссертации:
Москва
Код cпециальности ВАК:
05.19.02
Специальность:
Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья
Количество cтраниц:
147
Оглавление диссертации кандидат технических наук Рыжов, Александр Иванович
ВВЕДЕНИЕ.
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Льняное сырье для гигроскопических материалов медицинского и гигиенического назначения.
1.2 Первичная обработка лубяного сырья.
1.3 Механохимическая котонизация лубяного сырья.
2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
2.1 Объекты исследования.
2.2 Определение содержания воды и волокнистой пыли.
2.3 Определение зольности.
2.4 Определение воскообразных веществ.
2.5 Определение лигнина.
2.6 Определение пектиновых веществ.
2.7 Определение гемицеллюлоз.
2.8 Определение а-целлюлозы.
2.9 Определение степени полимеризации льняной целлюлозы.
2.10 Определение поглотительной способности и капиллярности.
2.11 Спектроскопические исследования.
2.12 Потенциометрическое титрование.
2.13 Рентгенографическое исследование.
2.14 Электронно-микроскопическое исследование.
2.15 Люминесценция.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3 Выбор сырья и технологии механической подготовки лубяного волокна.
4 Физико-химические свойства лубяных волокон.
4.1 ИК-спектроскопические и рентгенографические исследования.
4.2 Потенциометрическое титрование.
4.3 Люминесценция.
5 Разработка способов получения гигроскопичных материалов.
5.1 Разработка режимов модификации льняного волокна.
5.2 Разработка режимов модификации льняного волокна с высоко ориентированной целлюлозой.
6 Практическая реализация результатов исследования.
6.1 Разработка технических условий на модифицированное льняное волокно суровое для медицинских целей.
6.2 Технические условия на вату медицинскую гигроскопическую льняную и льнохлопковую.
6.3 Производственная проверка лабораторного регламента и выработка опытно-промышленной партии льняной ваты и нетканых материалов.
6.4 Разработка технических условий на химически обработанное модифицированное льняное волокно для медицинских целей.
6.5 Медикобиологические испытания льняной ваты.,
ВЫВОДЫ.
Введение диссертации (часть автореферата) На тему "Разработка технологии производства гигроскопического материала медицинского назначения"
Актуальность темы. В последние годы наблюдается стойкая мировая тенденция увеличения спроса на гигроскопичные целлюлозные материалы и широкий ассортимент продуктов на их основе, в том числе медицинской ваты. В России производится 1/3 часть требуемого объема ваты, сырьевым источником которой является импортируемый хлопок. В связи с этим актуальны исследования, направленные на разработку технологии производства гигроскопичных материалов из отечественного льняного сырья, а именно, невостребованного в отечественной промышленности, объем которого составляет % от общего количества производимого льноволокна.
Цель и задачи исследований. Изучение химического состава, физико-химических свойств различных видов льняного сырья в зависимости от режимов механохимических обработок и разработка ресурсосберегающей, эффективной технологии производства высококачественного гигроскопического материала медицинского назначения (ваты).
Выполненная работа включает следующие этапы:
- изучение различных видов льняного сырья и обоснование требований к его качеству для эффективной переработки;
- исследование химического состава и физико-химических свойств льняного волокнистого материала;
- разработка эффективных способов и технологии переработки различных видов льняного сырья в гигроскопические материалы;
- получение опытно-промышленных партий льняного гигроскопического материала;
- внедрение разработанной технологии получения гигроскопичного материала.
Основными объектами исследований являлись короткие льняные волокна, полученные в результате первичной обработки различных сортов льна, а также дополнительно механически модифицированные лен-межеумок, волокно пеньки и другие виды исходного льняного сырья: чесаный лен, очесы, отходы прядения.
Методы проведения исследований. Экспериментальные исследования проводились при помощи: электронной микроскопии и рентгенографии, потен-циометрического титрования, ИК-спектроскопии, люминесценции, стандартных методик определения химического состава материалов. Обработка экспериментальных данных проводилась на персональном компьютере с использованием программ OriginPro 7.0, Microsoft Office Excel. В качестве математического аппарата использовались методы получения эмпирических уравнений связи. При многофакторных экспериментах использовался метод получения отклика при симплекс планировании эксперимента с получением на ЭВМ соответствующих уравнений связи.
Научная новизна полученных автором результатов. В диссертационной работе впервые:
- показано, что для получения высоко гигроскопичного материала необходима механическая модификация льняного сырья;
- установлена функциональная связь между величиной водопоглощения и отношением интенсивностей флуоресценции образцов лубяных волокон в сухом и мокром состоянии, что послужило основой для разработки метода оценки поглотительной способности льняных волокон;
- установлена взаимосвязь между скоростью смачивания, поглотительной способностью льняного материала и содержанием в нем лигнина;
- показано, что обработка льняного сырья надуксусной кислотой позволяет интенсивно удалять спутники целлюлозы, в том числе трудноудаляемый лигнин, сохраняя структуру целлюлозы;
- установлено, что высоко гигроскопичный льняной материал представляет собой высоко очищенную целлюлозу с низким показателем степени упорядоченности;
- разработан способ механохимической модификации льняного сырья, обеспечивающий увеличение степени аморфности льняной целлюлозы;
- разработан способ механохимической модификации льняного сырья с повышенным содержанием лигнина, позволяющий получить высоко гигроскопичный материал.
Научная новизна результатов работы подтверждена 8 патентами Российской Федерации и отмечена 3-мя медалями и 4 дипломами Международной выставки "Эврика" 1995, 1996 и 1997 г.г. в Брюсселе.
Практическая ценность диссертационной работы.
- разработана технология производства льняной ваты из котонизированного короткого льняного волокна и нормативная документация сопровождения, включающая технические условия на льняной котонин, предназначенный для медицинских целей;
- разработан регламентированный режим механохимической подготовки льняного ватного полуфабриката;
- разработаны технические условия на вату медицинскую гигроскопическую льняную и льнохлопковую. Нормативы согласованы с МЗМП РФ и внесены в Госреестр. Вата прошла необходимые испытания и получено разрешение МЗМП РФ на ее промышленное производство. Освоено промышленное производство ваты льняной и льно-хлопковой на ОАО "Ватиз" и ООО "Емельянъ Са-востинъ".
Работа награждена тремя золотыми медалями ВВЦ (2000, 2001, 2003 гг.) и ей присуждена Премия Правительства Российской Федерации (Постановление Правительства РФ № 306 от 17.03.1999 г.).
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены:
- на заседании Сибирского отделения АН г.Новосибирска 2009г.;
- на заседании кафедры механической технологии волокнистых материалов Костромского государственного технологического университета, 2005г.;
- на Всероссийской научно-практической конференции "Лен - на пороге XXI века"; г. Вологда, 2000г.;
- на Международной выставке "Эврика" 1995, 1996 и 1997г.г. в г. Брюсселе;
- в Текстильном институте; Дакка, Бангладеш 1997г.;
- в Институте джута; Калькутта, Индия 2001г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 2 монографии, 7 статей, 8 патентов, 1 свидетельство и тезисы докладов, представленных на отечественной конференции и международных выставках.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложений.
Заключение диссертации по теме "Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья", Рыжов, Александр Иванович
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
1. Установлено, что механическую котонизацию наиболее целесообразно проводить на технологической линии ЦНИИЛКА, которая включает грубую и тонкую чесальные машины: ЧГ-150-ПД и Ч-600-Л, ленточную и резальную машины: ЛЛ-1-Ч и ВИРМ-0,35 Л, пресс. Механическая обработка лубяного сырья на этой линии обеспечивает достаточно высокий выход волокна, высокую степень его декортикации при высокой производительности и минимальных затратах энергии.
2. Рентгенографическим и методами потенциометрического титрования, ИК-спектроскопии, люминесценции изучено влияние химических обработок на состав и свойства различных видов лубяных волокон. Установлено, что поглотительная способность и скорость смачивания зависят от степени очистки волокна от нецеллюлозныхпримесей и его степени кристалличности.
3. Получено эмпирическое уравнение, связывающее оптический параметр с величиной водопоглощения исследуемого образца. Показано, что люминесцентный метод исследования может использоваться как экспресс-метод для оценки водопоглощения.
4. Предложен способ оценки гидрофильно-гидрофобных свойств волокнистого материала методом потенциометрического титрования.
5. Показано, что гироскопические свойства льняных волокон зависят от содержания лигнина и степени кристалличности целлюлозы. Обработка надук-сусной кислотой позволяет интенсивно удалять спутники целлюлозы, в частности лигнин, сохраняя ее структуру.
6. Предложен новый экспериментально обоснованный подход механо-химической модификации льняного волокна, обеспечивающий аморфизацию льняной целлюлозы. Для модификации плотных высокоориентированных волокон (очес, чесаный лен и отходы прядения) эффективен реагент, представляющий собой углеводород терпенного ряда с общей формулой СюН^.
7. На основе разработанных технологий получены производственные партии льняной гигроскопической ваты, которая успешно прошла медико-биологические испытания. Уточнены Технические условия на химический полуфабрикат, предназначенный для медицинской ваты и для нетканых материалов медицинского назначения. Разработаны и согласованы с ВНИИИМедтех-ники ТУ 9393-001-00302238-96 "Вата медицинская гигроскопическая льняная и льнохлопковая". Получено разрешение Минздрава РФ на промышленный выпуск и использование в медицинской практике нетканого полотна "Марлин-Л".
8. Разработан и опробован в производстве ассортимент льносодержащей ваты с содержанием льняного волокна от 20 до 100%. ТУ на вату льняную и льнохлопковую внесены в Госреестр за № 200/015123 от 26.05.97 г. Освоено промышленное производство ваты льняной и льнохлопковой на ОАО "Ватиз" и ООО "Емельянъ Савостинъ. Ватная фабрика" в объеме 1087,58 тн.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Рыжов, Александр Иванович, 2009 год
1. Таммес Т. Льняной стебель. Материалы по изучению свойств льна и других лубяных волокон/Приложение к трудам второго Всероссийского съезда представителей льняного дела. -М.:Типолитография т-ва И.Н.Кушнерев и К0, 1913. -С. 129-265
2. Сивцов А.Н. Технология первичной обработки льна и конопли / А.Н. Сивцов, С.О.Лейкин. — М.: Сельхозгиз, 1936. 511 с.
3. Иванов H.H. Методы физиологии и биохимии растений М-Л.: Сельхозгиз, 1946.-493 с.
4. Эсау К. Анатомия растений./Пер. с англ. -М.:Мир, 1969. 564 с.
5. Чиликин М.М. Химия волокна как основа процесса беления. М-Л.: Гизлег-пром, 1938. -136 с.
6. Магитт М. Основы технической анатомии лубяных культур. -М.: Сельхозгиз, 1948.-94 с.
7. Шушкин A.A. Технологическая оценка селекционных сортов. -М.: Ростехиз-дат, 1962. -102 с.
8. Соболев М.А. Химия льна и лубоволокнистых материалов. -М.: Гизлегпром, 1963.- 141 с.
9. Кричевский Т.Е. Диффузия и сорбция в процессах крашения и печатания. -М.: Легкая индустрия, 1981. 208 с.
10. Кричевский Г.Е. Светостабилизация окрашенных текстильных материалов/Г.Е. Кричевский, В.М. Анисимов, О.Н. Корпухин//Ж-л ВХО им.Д.И.Менделеева.- 1981.- № 4.- Т. XXYI.- С.408 -415.