автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Разработка методики оценки свойств нетканых материалов для упаковки адсорбента этилена при хранении плодоовощной продукции

п

На правах рукописи

Кулишова Елена Михайловна

Разработка методики оценки свойств нетканых материалов для упаковки адсорбента этилена при хранении плодоовощной продукции

Специальность - 05.19.01 "Материаловедение /текстильное, кожевенно-меховое, обувное, швейное/"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1996

Работа выполнена в Российском текстильной и легкой промышленности

заочном институте

Научный руководитель, доктор технических наук, профессор

Б.Н.Стрельцов

Научный консультант,

доктор физико-математических наук,

профессор Ю.В.Зеленев

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Ю.К.Овчинников

кандидат технических наук, доцент Б.Я.Краснов

Ведущая организация - фабрика нетканых материалов АОЗТ "Монема"

Защита состоится "_"_ 1996 г. в_

на заседании диссертационного совета Д.053.32.03 при Московской государственной академии легкой промышленности.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственной академии легкой промышленности. Автореферат разослан"_"_ 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета / В.В.Костылева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Развитие рыночных отношений в России в сфере потребления требует разработки новых и совершенствования традиционных технологий, в том числе путем использования текстильных материалов. Благодаря комплексу разнообразных свойств все чаще применяются нетканые текстильные материалы. Области их применения известны, но не исчерпаны. ■

Одной из проблем, решаемых с помощью нетканых материалов, является проблема сохранности продуктов растениеводства со времени их созревания до момента потребления. По данным Международной организации по продовольствию и сельскому хозяйству потери продуктов при хранении составляют ежегодно 20-30 %.

В настоящее время применяется метод хранения плодоовощной продукции, основанный на удалении из состава атмосферы овощехранилища этилена - фитогармона, содержащегося в продуктах газообмена плодов и вызывающего старение растительных клеток и тканей. Удаление этилена возможно несколькими способами. За рубежом распространена технология очистки, предусматривающая специальные установки, непрерывно возобновляющие атмосферу. Эти установки дорогостоящи, поэтому в России применяют не менее эффективный метод удаления этилена с помощью адсорбентов в сочетании с перманганатом калия. В такой композиции дешевое вещество-адсорбент /перлит, вермикулит, алюмосиликаты, цемент и т.д./ являются носителем, насыщенным перманганатом калия, который нейтрализует этилен за счет окисления его двойных связей.

До настоящего времени для упаковки адсорбента этилена применялись различные пленочные материалы и ткани /в частности: перфорированный полиэтилен и хлопчатобумажная ткань/. Эксплуатация этих материалов показала, что они не удовлетворяют ряду технологических требований, что выражается в следующем:

-на стенках упаковки из полиэтилена скапливается большое количество конденсата, который стекает на продукты, образуя очаги повышенного бактериологического поражения;

- конденсированная влага, взаимодействуя с перманганатом калия, образует раствор, окрашивающий хранимую продукцию;

- упаковки из хлопчатобумажной ткани быстро теряют прочность вследствие окисления целлюлозы под воздействием перманганата калия и ферментов, выделяемых микроорганизмами, что создает благоприятную среду для развития плесневых грибов и гнилостных бактерий;

- в упаковках из хлопчатобумажной ткани адсорбент сильно намокает, что вызывает снижение или полную потерю его адсорбирующей способности.

Учитывая описанные выше негативные явления, данная работа направлена на изучение свойств материалов, используемых для упаковки адсорбента этилена, и разработку методики подбора альтернативных материалов с целью лучшего удовлетворения технологических требований хранения плодоовощной и цветочной продукции.

Объектом исследования являются нетканые клееные текстильные материалы различных структур, перфорированный полиэтилен и хлопчатобумахная ткань, а также кассеты из этих материалов с адсорбентом.

Целью исследования является разработка методики отбора и оценки свойств нетканых клееных текстильных материалов оптимальной структуры для упаковки адсорбента этилена, обеспечивающих сохранение продукции растениеводства лучшего качества и в большем количестве.

Для достижения цели решались следующие задачи;

- изучение микробиологических особенностей хранения плодоовощной продукции и их влияния на микроклимат внутри контейнера с продукцией;

- изучение технологии хранения плодоовощной продукции путем удаления этилена из состава атмосферы и выявление возможностей ее совершенствования путем применения нетканых текстильных материалов;

- исследование сорбционных и механических свойств нетканых клееных материалов, служащих упаковкой для адсорбента этилена;

- исследование микробиологической устойчивости нетканых клееных материалов в условиях повышенной относительной влажности воздуха в овощехранилище;

- исследование воздухопроницаемости кассет из нетканых клееных материалов с адсорбентом;

определение функциональной зависимости между влагопоглощением материалов и кассет с адсорбентом и временем хранения плодоовощной продукции статистико-математическими методами;

- выбор оптимального материала для упаковки адсорбента с применением ЭВМ.

Методы исследования: Работа базируется на целостном системном подходе к решению поставленных задач. На отдельных этапах работы использовались: метод экспертных оценок, метод аналогий, основные положения теории физико-химии полимеров адсорбционно-молекулярной и диффузионной теории адгезии, аналитической теории влияния вида и расположения волокон в нетканых материалах на их свойства. Для исследования показателей свойств материалов использовались стандартные методики испытаний воздухопроницаемости, прочности на разрыв, влажности и влагопоглощения. Для исследования воздухопроницаемости влажных материалов и кассет из этих материалов с адсорбентом использовались методики, разработанные с участием автора. Экспериментальные данные обрабатывались с помощью методов математической статистики с применением персональной ЭВМ типа IBM PC.

Научная новизна:

- определена номенклатура показателей качества упаковочных материалов в условиях овощехранилища;

- разработана методика оценки свойств материалов для упаковки адсорбента этилена при хранении плодоовощной продукции;

- определена динамика влагопоглощения упаковочных материалов и кассет из этих материалов с адсорбентом в зависимости от времени хранения продуктов с учетом интенсивности их тепло- и влаговыделения, а также температурных условий;

выявлена зависимость между влагопоглощением адсорбента и материала упаковки и показано, что работоспособность адсорбента зависит не столько от соотношения гидрофильной и гидрофобной составляющих материала, сколько от массообмена со средой контейнера;

- установлена степень влияния микроклимата внутри контейнера с продукцией на воздухопроницаемость кассет с адсорбентом и на показатели прочности и биостойкости материалов упаковки.

Практическая значимость работы: Для упаковки адсорбента этилена при хранении плодоовощной продукции предложен новый материал - нетканый клееный материал, изготовленный из смеси лавсановых и вискозных волокон в соотношении 90:10, склеенных акриловыми полимерными дисперсиями, с поверхностной плотностью 40 г/м2. Применение этого материала позволяет увеличить срок хранения плодоовощной продукции и выход этой продукции в среднем на 22-27%, сократить потери витамина С /для зеленных культур - на 19-24%/, замедлить разрушение хлорофилла, вызывающего преждевременное пожелтение и появление пигментаций, улучшить комплексный показатель качества /учитывая загрязненность перманганатом калия, цвет, вкус, консистенцию, запах, окраску плодов и листьев/ на 20-25%.

Кассеты из нетканых материалов указанной структуры с адсорбентом были использованы при перевозке и хранении срезанных цветов для экспозиции нашей страны на международной выставке "Экспо-90" в г.Осака /Япония/, что позволило сохранить тургор и хорошее декоративное качество в условиях выставочного павильона после двух дней транспортировки и двух перевалок в аэропортах в течение 10-12 дней, за что коллекция была оценена восемью медалями, из них двумя высшей пробы. Также кассеты из нетканых материалов с адсорбентом использовались в овощехранилищах санатория "Волыинский" Владимирской области и торгово-закупочного предприятия "Респект" Раменского района Московской области, что способствовало увеличению срока хранения продукции в 1,2 -1,4 раза без заметной потери качества.

Положения, выносимые автором на защиту: - номенклатура показателей качества материалов для упаковки адсорбента этилена;

- методика оценки свойств материалов и кассет из этих материалов с адсорбентом;

-результаты анализа изменений воздухопроницаемости, прочности, влагопоглощения и биостойкости материалов, исследуемых в качестве упаковки адсорбента ;

- зависимость влагопоглощения адсорбента от сорбционных свойств материала упаковки и от массообмена со средой контейне-нера;

- теоретические и практические подходы к определению качества плодоовощной продукции, хранимой в присутствии адсорбента, упакованного в различные материалы.

Апробация работы: основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на:

научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МТА /Москва, 1992 г./;

- совместном заседании кафедр материаловедения и технологии прядения РосЗИТЛП / Москва, 1994 г./;

конференции МТА "Ресурсосбережение и экология текстильной промышленности" / Москва, 1994 г./;

совместном заседании кафедр материаловедения, механической технологии волокнистых материалов и прядения Костромского технологического института /г. Кострома, 1995 г./;

- заседании кафедры материаловедения МГАПП /Москва, 1995 г./.

Публикации: Материалы, изложенные в диссертации, опубликованы в пяти печатных работах.

Объем и структура работы: Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и общих выводов, списка литературы и содержит 126 страниц машинописного текста, 17 рисунков, 41 таблицы и 17 приложений, библиография включает 87 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко изложены основные положения диссертации, обоснована актуальность темы, научная новизна и практическая значимость, определены цели и задачи исследования.

В первой главе дан обзор научно-технической и патентной литературы по вопросам проницаемости, сорбционных свойств, микробиологической устойчивости и прочности нетканых материалов, в том числе нетканых клееных текстильных материалов.

Отмечено недостаточное исследование этих свойств в комплексе применительно к условиям хранения плодоовощной продукции. Рассмотрены работы отечественныхи зарубежных ученых в области хранения плодоовощной продукции и отмечено отсутствие исследований по возможности применения нетканых материалов для совершенствования новых технологий хранения. Рассмотрены также микробиологические особенности хранения плодоовощной продукции, перечислены и охарактеризованы некоторые способы хранения, среди которых выделена технология хранения, основанная на удалении из состава атмосферы этилена с помощью адсорбентов.

Этилен - фитогармон, вырабатываемый при дыхании плодов и вызывающий старение растительных клеток и тканей, ускоряющий процесс созревания, разрушающий хлорофилл, способствующий уменьшению содержания некоторых витаминов. Показано, что неблагоприятного воздействия этилена можно частично избежать путем его удаления из состава атмосферы связыванием, окислением и нейтрализацией в химических реакциях, в том числе с пер-манганатом калия, который, как активный компотент, из насыщенного раствора наносится на твердый носитель /перлит, вермикулит, алюмосиликаты и т.д./ в виде гранул.

При окислении дыхательных субстратов кроме этилена, выделяется ряд ароматических веществ, определенное количество тепла, а также большое количество углекислого газа и воды. Поэтому в контейнерах с продукцией имеет место высокая относительная влажность воздуха /около 90-95 %/. Кроме того, за счет тепловыделения при дыхании плодов образуется восходящий поток теплого воздуха, взаимодействие которого с охлажденными стенками контейнера приводит к образованию на них и на кассетах с адсорбентом, находящихся в верхней части контейнера, конденсата. Конденсат, стекая на продукты, способствует образованию очагов повышенного бактериологического поражения и, взимодействуя с перманганатом калия, образует раствор, окрашивающий хранящуюся продукцию.

Практика использования хлопчатобумажных материалов в качестве упаковки адсорбента показала, что вследствие воздействия окислителей и микроорганизмов на целлюлозу происходит ее разрушение и на этой почве интенсивно развиваются плесневые

грибы и гнилостные бактерии. Адсорбент, находящийся в упаковках из хлопчатобумажных тканей, сильно намокает, что снижает его адсорбирующую способность.

На основании анализа структуры и свойств нетканых материалов высказано' предположение о возможностй^использова-ния в качестве материалов упаковки.

Во второй главе дано теоретическое обоснование выбора нетканых материалов как объекта исследования, описаны методы исследования этих материалов и разработана методика оценки свойств материалов для упаковки.

Методика оценки свойств упаковочных материалов включает в

себя:

определение номенклатуры показателей качества материалов упаковки на основании анализа микробиологических особенностей хранения плодовощной продукции, практического использования традиционных упаковочных материалов и экспертного анализа;

- выбор волокнистой основы, способа холстообразования и скрепления волокон в волокнистом холсте, определение вида и количества связующего;

- лабораторные испытания сорбционных и механических свойств материалов, а также их воздухопроницаемости;

- выбор плодовощной продукции для проведения натурных испытаний, органолептическая оценка ее качества, анализ витаминного и химического состава;

- натурные испытания кассет с адсорбентом из различных материалов;

анализ влагопоглощения, воздухопроницаемости, микробиоло-гического поражения и прочности после эксперимента и выбор материала с оптимальной структурой и свойствами, удовлетворяющими требованиям номенклатуры;

- контрольная оценка качества продукции, ее витаминного и химического состава.

В качестве волокнистой основы выбрана смесь полиэфирных и вискозных волокон в соотношениях 90:10, 80:20, 70:30 в соответствии с требованием наличия гидрофильной и гидрофобной

составляющих, устойчивости к воздействию микроорганизмов и гниению, к повышенной влажности без потери прочности, образованию при смачивании со связующим наиболее рациональной макропористой структуры, обладающей высокой воздухопроницаемостью. • Требуемой воздухопроницаемой структурой, близкой к точечной, обладают нетканые клееные материалы, полученные методом пропитки водными дисперсиями полимеров, причем содержание сухого остатка связующего в волокнистой основе не должно превышать 30%. Водные дисперсии полимеров - самый дешевый вид сырья, а наиболее распространенными, особенно в композиции с полиэфирными волокнами, являются акриловые полимерные дисперсии. Также всвязи с требованием воздухопроницаемости был определен метод холстообразования и выбраны нетканые материалы с параллельной или перекрещенной ориентацией волокон в волокнистом холсте, определяющей образование пор большой величины.

В таблице 1 представлены характеристики выбранных нетканых материалов.

Таблица 1

Характеристика состава исследуемых нетканых клееных материалов

Нетканые клееные материалы

Показатели

N1 N2 N3

1.Волокнистый состав.%

- полиэфирное волокно, 0,17 текс 90 80 70

- вискозное волокно, 0,31 текс 10 20 30

2. Связующее Акриловые дисперсии

3. Массовая доля связующего

в полотне, % 30 30 30

Для сравнительной оценки одновременно с неткаными материалами исследовались хлопчатобумажная ткань и перфорированный полиэтилен. Хлопчатобумажная ткань

изготовлена из хлопчатобумажной пряжи толщиной: по основе - 26 текс, по утку - 29,4 текс, число нитей на 10 см - 300, поверхностная плотность - 120 г/м2 . Поверхностная плотность перфорированного полиэтилена - 40 г/м? .диаметр отверстий перфорации - 3 мм, расстояние между центрами соседних отверстий - 8 мм.

Лабораторные испытания материалов, предназначенных для изготовления кассет, проводились по стандартным методикам. Сорбционные свойства испытывались по ГОСТ 3816-81, воздухопроницаемость - по ГОСТ 12088-77 на приборе ВПТМ-2М, механические характеристики - по ГОСТ 15902.3-79 на разрывной машине РМ-250М.

Для натурных испытаний было отобрано три вида плодоовощной продукции /таблица 2/ с различной интенсивностью дыхания и уровнем выделения этилена, а также учитывая сезонность выполнения работы.

Таблица 2

Характеристика продукции для экспериментального хранения

Уровень выде- Тепловыде- Влаговыде-Вид продукции ления этилена, ление, ление,

мкл/ кгч Вт/кг мг/ч

1. Ягоды

2. Плоды

3. Зеленные

Низкий, менее 0,1 Повышенный, 1,0-10,0 Средний, 0,1 - 1,0

74,6 23,6 2320,0

42.2

13.3 1590,0

Продукты укладывались в непроницаемые контейнеры, туда же помещались кассеты с адсорбентом и пустые кассеты. До закладки на хранение качество продукции оценивалось по 100-балльной шкале органолептической оценки, разработанной Российской экономической академией с учетом рекомендаций пищевой комиссии СЭВ для зеленных культур и 5-балльной шкале качества плодов и овощей. Также был проведен анализ витаминного и химического состава продуктов.

В третьей главе приведены результаты лабораторных и натурных исследований и дан сравнительный анализ свойств различных материалов упаковки. В таблице 3 представлены показатели свойств, полученные в результате лабораторных испытаний.

Таблица 3 Результаты лабораторных испытаний упаковочных материалов

Наименование Нетканые материалы_ Хлопчато- Перфор.

показателей №1_№2_№3 бум.ткань . ПЭ

1. Влажность, %

2. Водопоглоще-ние,%

3. Разрывная нагрузка, кгс

- сухого образца:

подлине по ширине

- влажного обр.:

по длине по ширине

4. Воздухопроницаемость, дм'/мгс;

- сухого образца

- влажного обр.

2,1 3,2 4,4 6,3 0,0

32,1 68,3 90,9 125,0 0,0

9,7 13,3 18,4 38,0 6,5

5,2 5,0 7,3 31,0 5,3

8,0 9,8 10,9 32,7 6,5

3,3 3,1 4,3 25,4 5,3

2440 2125 2545 244

2190 1485 950 128 -

Натурные испытания упаковочных материалов позволили оценить влияние на их свойства микроклимата внутри контейнера с продукцией и выявить материалы, максимально удовлетворяющие предъявленным требованиям.

Исследования влагопоглощения упаковочных материалов в течение всего срока хранения продуктов выявили динамику этого явления. На рисунке 1 видно, что процесс влагопоглощения материалов протекает неравномерно. Для нетканых материалов в первые 2-4 суток привес составляет 50-60%, а далее материал поглощает 3-4% влаги ежесуточно. Для ткани процесс влагопоглощения протекает более равномерно, привес влаги соста-

вляет в среднем 10-20% в сутки. Следует отметить различия в протекании процесса влагопоглощения в условиях холодильной камеры и в комнатных условиях. Во-первых, влагопоглощение в холодильной камере больше по абсолютному значению, во-вторых, в первое время хранения оно более интенсивно. Это происходит, по всей вероятности, из-за резкого перепада температур в момент закладки, приводящего к образованию конденсата.

Время хранения, сутки

Рис.1. Графики зависимости влагопоглощения материалов упаковки от времени хранения зеленных культур.

--хранение в холодильных условиях

-- хранение в комнатных условиях

1 - нетканый материал со структурой №1

2 - нетканый материал со структурой №2

3 - нетканый материал со структурой №3

4 - хлопчатобумажная ткань

5 - перфорированный полиэтилен

Одним из основных требований, предъявляемых к упаковочным материалам, является обеспечение эффективной адсорбции этилена, что зависит, в первую очередь, от величины адсорбирующей способности адсорбента, которая значитель-но уменьшается при попадании на адсорбент влаги. На рисунке 2

показано влагопоглощение адсорбента и упаковочных материалов. Анализируя гистограмму можно сделать вывод о том, что меньшее количество влаги поглощает адсорбент, упакованный в перфорированный полиэтилен, несмотря на то, что полиэтилен с довольно крупными отверстиями перфорации имеет исключительно высокую воздухопроницаемость, предполагающую возможность проникновения большого количества влаги вместе с газовым потоком. Это явление можно объяснить, по всей вероятности, наличием специфических массообменных процессов между кассетой и окружающей средой , приводящих к образованию крупных капель на непроницаемых участках пленки и последующему их стеканию на продукты.

Рис. 2. Соотношение влагопоглощения адсорбента и материала упаковки.

| I - влагопоглощение адсорбента \//7/////л - влагопоглощение материала упаковки

1 - нетканый материал со структурой №1

2 - нетканый материал со структурой №2

3 - нетканый материал со структурой №3

4 - хлопчатобумажная ткань

5 - перфорированный полиэтилен

Процесс влагопоглощения неткаными материалами протекает несколько иначе. Учитывая высокую воздухопроницаемость нетканых материалов и особенности их высокоразвитой поверхности, процесс массообмена сводится к сорбции влаги волокнами материала и параллельно идущему процессу десорбции в восходящем газовом потоке. При этом устанавливается такое динамическое равновесие, которое препятствует образованию крупных капель. Как

было сказано ранее, в состав волокнистой основы вводилась гидрофильная составляющая - вискоза, которая, согласно предположению, должна была бы , поглощая влагу менять общие динамические массообменные свойства материала. Действительно, что видно по рисунку 1, увеличение доли вискозной составляющей повышает влагопоглощение упаковочных материалов, что незамедлительно сказывается на содержании влаги на адсорбенте, т.е. внутри кассеты /рис. 21 и зависимость закономерно приближается к влагопоглощению хлопчатобумажных тканей.

Исследования устойчивости упаковочных материалов к биологическому разрушению проводилось по пятибалльной системе в течение всего времени хранения. Наблюдения показали, что на тканевой упаковке споры, конидии и небольшой мицелий появляются уже на четвертые сутки, а к концу эксперимента более, чем на 25% поверхности образуются грибы. Нетканые материалы за время эксперимента остаются устойчивыми к воздействию грибов и других микроорганизмов.

Как отмечалось ранее во избежание повреждения острыми черенками и стеблями растений материала упаковки, последние должны иметь определенный запас прочности. Механические характеристики исследуемых материалов измерялись до и после эксперимента. До эксперимента большие нагрузки выдерживали ткани / по основе - 38 кгс, по утку - 31 кгс/ и нетканые материалы №3 /по длине - 18,4 кгс, по ширине - 7,3 кгс/. По окончании эксперимента испытания показали, что разрушение ткани наступает при нагрузках, на 70-90% меньших, чем начальные. Это объясняется неустойчивостью хлопковых волокон к биологическому разрушению, что в значительной мере провоцируется окислительным процессом, происходящим вследствие воздействия перманганата калия. Проч-ность нетканых материалов за время эксперимента снижается незначительно. Прочность нетканых материалов с 30%-м содержанием вискозных волокон снижается на 20-25% по ширине /с 7,3 кгс до 5,9 кгс/ и на 15-19 % по длине /с 18,4 кгс до 15,3 кгс/.

Основным требуемым свойством упаковочных материалов является воздухопроницаемость. Сравнительный анализ параметров воздухопроницаемости до и после эксперимента выявил лучшую проницаемость /930-940 дм3/мЗД нетканых материалов, изготовленных на основе 90% полиэфирных и 10% вискозных волокон, пропитанных акриловыми полимерными связующими и имеющих поверхностную плотность 40 г/м2 . Воздухопроницаемость этих материалов после эксперимента снизилась на 25%, в то время как

проницаемость ткани в тех же условиях уменьшилась на 69%. Среди нетканых материалов большее изменение воздухопроницаемости произошло у материалов со структурой №3. Это можно объяснить большим количеством гидрофильных волокон, набухающих во влажном климате контейнера и уменьшающих, таким образом, пространство для продвижения воздушного потока.

Основным критерием определения наиболее оптимального материала для упаковки адсорбента является качество продукции. Органолептическая оценка, а также анализ витаминного и химического состава продукции, участвующей в эксперименте, показало, что применение упаковок из нетканых материалов способствует увеличению выхода стандартной продукции на 20-30% в зависимости от вида продукции, улучшению комплексного показателя качества, учитывающего загрязненность перманганатом калия, цвет, запах, вкус, консистенцию, окраску плодов и листьев на 20-25 %, сокращению потерь витамина С /для зеленных культур - на 19-24%/, керотина, таннинов и фенолов, сокращению естественной убыли массы.

В четвертой главе проведена статистико-математическая обработка экспериментальных данных, обоснована величина объема выборки, проведен анализ экспериментальных кривых, который позволил определить вид функциональной зависимости между влагопоглощением кассет с адсорбентом и временем хранения. Для этого были вычислены коэффициенты регрессии и корреляции в предполагаемых линейных уравнениях. Учитывая, что с уменьшением коэффициента корреляции уменьшается линейная зависимость между X и У, был сделан вывод о том, что все экспериментальные кривые лучше описываются не линейной, а какой-то другой зависимостью. По характеру кривых было высказано предположение, что исследуемая зависимость описывается уравнением:

у = Ь + ах

Путем метаморфозы это уравнение было приведено к линейному:

1п у = 1п а + 1/х 1п Ь, где У = 1п у; X = 1/х; В = 1п а; А = 1п Ь.

После замены зависимость приняла вид линейной:

У = В + АУ

По полученным значениям коэффициентов регрессии и корреляции для линеаризованного уравнения был сделан вывод о соответствии формы корреляционной связи между влагопоглощением и временем хранения показательной зависимости. Кривые, отображающие протекающие процессы, ассимптотически приближаются к оси, параллельной оси X и демонстрируют затухающие процессы.

Далее с помощью ЭВМ типа IBM PC было подтверждено, что оптимальными свойствами обладает нетканый клееный материал со структурой №1, из смеси лавсановых и вискозных волокон в соотношении 90:10, скрепленных методом пропитки акриловыми полимерными дисперсиями, с поверхностной плотностью 40 г/м2.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Практика хранения плодоовощной продукции с использованием адсорбентов выявила необходимость замены упаковок из хлопчатобумажной ткани и перфорированного полиэтилена всвязи с тем, что они не обеспечивают активную адсорбцию этилена и обладают рядом других недостатков, ухудшающих качество и внешний вид продукции.

2. На основании изучения микробиологических особенностей хранения плодоовощной продукции и экспертного анализа определено, что материалы для упаковки адсорбента должны обладать высокой воздухопроницаемостью, биостойкостью, прочностью и иметь оптимальное соотношение гидрофильных и гидрофобных свойств.

3. Анализ структуры и свойств, а также современного состояния ассортимента нетканых материалов технического назначения из химических волокон показал перспективность исследований этих материалов с точки зрения их применения в качестве упаковки адсорбента.

4. Разработана методика оценки свойств нетканых материалов, позволяющая осуществить выбор материалов оптимальной структуры для упаковки адсорбента этилена.

5. В "соответствии с требованиями, предъявляемыми к упаковочным материалам, определено, что их волокнистая основа должна состоять из смеси лавсановых и вискозных волокон, пройти процесс холстообразования на кардочесальных машинах для

обеспечения ориентированного расположения волокон и скрепляться методом пропитки водными дисперсиями полимеров.

6. В результате проведения натурных испытаний и математической обработки их результатов установлена зависимость работоспособности адсорбента от влагопроводных свойств материала упаковки и от активности массообменных процессов между кассетой и средой контейнера, а также зависимость влагопоглощения материалов упаковки от вида хранимой продукции и условий хранения.

7. Исследование изменений свойств упаковочных материалов и адсорбента позволили определить и рекомендовать для практического применения нетканые клееные текстильные материалы из смеси лавсановых и вискозных волокон в соотношении 90:10, склеенных акриловыми полимерными связующими с содержанием 30% сухого остатка вещества в холсте, с поверхностной плотностью 40 г/м2 . Характеристика показателей качества: воздухопроницаемость - не менее 2000 дм3/м2с ; разрывная нагрузка по длине - не менее 9 кгс, по ширине - не менее 5 кгс; водопоглощение - не более 40 %, коэффициент устойчивости к биологическому разрушению - не менее 90 %.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Стрельцов Б.Н., Рукавишников A.M., Кулишова Е.М. Применение адсорбента этилена при хранении плодоовощной и цветочной продукции II Международный сельскохозяйственный журнал 1992, №6, с. 49-53;

2. Стрельцов Б.Н., Кулишова Е.М. Нетканые текстильные материалы для сельского хозяйства // Международный сельскохозяйственный журнал. 1994. №5, с.46;

3. Кулишова Е.М. Во что упаковывать адсорбент? II Тара и упаковка. 1995. №2. с.15;

4. Кулишова Е.М. Воздухопроницаемость кассет из нетканых клееных материалов II Тара и упаковка. 1995. №3. с. 12-13;

5. Кулишова Е.М. Использование нетканых клееных текстильных материалов в качестве упаковки адсорбента этилена при хранении плодоовощной продукции // Международный сельскохозяйственный журнал. 1995. №2, с.41-44.

РисЗИТЛП Типаж 70 Заказ 14