автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Совершенствование методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости

кандидата технических наук
Лусинян, Иван Вазгенович
город
Москва
год
2013
специальность ВАК РФ
05.19.01
цена
450 рублей
Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Совершенствование методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости"

ЛУСИНЯН ИВАН ВАЗГЕНОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА ПО ПОКАЗАТЕЛЮ КЛЕЙКОСТИ

Специальность 05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

5 ДЕК 2013

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2013

005542877

ЛУСИНЯН ИВАН ВАЗГЕНОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА ПО ПОКАЗАТЕЛЮ КЛЕЙКОСТИ

Специальность 05.19.01 — Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2013

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет дизайна и технологии» (МГУДТ) на кафедре материаловедения.

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент,

профессор кафедры Товароведения и товарной экспертизы Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова Пехташева Елена Леонидовна Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кафедры материаловедения, товароведения, стандартизации и метрологии Текстильного института Ивановского государственного политехнического университета Гусев Борис Николаевич кандидат технических наук, руководитель центра, Испытательный центр «ИнтерСИЗ» Маслова Надежда Александровна

Ведущая организация: ФГБУ Научно-исследовательский институт проблем хранения Росрезерва

Защита состоится « 26 » декабря 2013 г. в 17:00 на заседании диссертационного совета Д 212.144.06 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 117997, г. Москва, ул. Садовническая, 33

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии

Автореферат разослан « 25 » ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

Шустов Ю.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Хлопковое волокно — это уникальный вид текстильного сырья, не имеющее аналогов по своим свойствам. При достижении определенного уровня созревания хлопчатника, в хлопковом волокне медовая роса, привнесенная насекомыми, питающимися флоэмой, и сахара, производимые самим растением, могут вызвать повышенную . клейкость волокна. При переработке на прядильных фабриках хлопкового волокна с высоким показателем клейкости происходят сбои на технологическом оборудовании из-за налипания волокон на рабочие органы машин, частые остановы и повышенная обрывность пряжи. Производство несет значительные убытки. Однако до сих пор отсутствуют экспресс-методы, которые позволили бы классерам фабрики выявить степень клейкости хлопкового волокна в процессе поиска волокна на мировом рынке на стадии его закупки. Своевременно обнаруженный дефект клейкости как биозасорения волокна, позволит рассматривать данное волокно как проблемное и рассчитывать на серьезные скидки, для покрытия будущих издержек производства. Таким образом, разработка методов, позволяющих объективно и в короткие сроки дать оценку качества хлопковому волокну по показателю клейкости, является проблемой первостепенной важности. Решению данной проблемы посвящены работы Гектора и Ходкинсона, Хекета, Г. Фрисволда, . Бахрамовой Х.А., Охотник С.Г., Ладыниной Л.П. и других ученых. Однако анализ существующих методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости показал, что в большинстве они не обеспечивают необходимой корреляции результатов оценки с фактической клейкостью волокна. Кроме того высокая материалоемкость и трудоемкость экспериментов и дороговизна методов являются существенным недостатком, сдерживающим их использование для анализа хлопка при товарной экспертизе в полевых условиях или на торгах. В связи с этим, совершенствование методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости является актуальной проблемой, решение которой позволит повысить качество хлопкового волокна и пряжи, и снизить издержки производства.

Целью диссертационной работы является совершенствование методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости для своевременного обнаружения биозаражения волокна сахарами и грибной микрофлорой, и предупреждения снижения качества продукции и непредвиденных производственных затрат.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

— анализ причин клейкости хлопкового волокна, ее влияние на производственный процесс и качество продукции;

— систематизация методов определения клейкости волокна;

-разработка экспресс-метода оценки качества хлопкового волокна на наличие и интенсивность биозаражения сахарами и грибной микрофлорой;

— разработка механизма заражения хлопкового волокна и развития грибной и бактериальной микрофлоры;

— разработка и апробация экспериментальной установки и методики определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости;

- исследование взаимосвязи зон клейкости выявленных при термодетектировании хлопкового волокна с зонами видимого заражения микроскопическими грибами.

Методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования служит системный подход к решению сложных задач. В работе использованы стандартные и разработанные экспериментальные методы исследования, методы системно-структурного анализа, а также статистический, ранговый и корреляционный анализ данных. Программное обеспечение ЭВМ и ПК.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые установлена взаимосвязь термодетектируемой клейкости хлопкового волокна с наличием биодеструктивной грибной микрофлоры;

- раскрыта природа взаимосвязи появления микроскопических грибов и явления клейкости хлопкового волокна и введено понятие видимое заражение микроскопическими грибами (ВЗМГ);

- экспериментально подтверждено, что растительные сахара влияют в большей степени на развитие микрофлоры грибной, в то время как энтомологические сахара в большей степени способствуют развитию бактериальной микрофлоры;

установлена взаимосвязь и совпадения зон клейкости определенных при термодетектировании с зонами видимого заражения микроскопическими грибами.

доказано, что микроскопические грибы С1а<1о8рогтт с1ас1озрогю1с1ез, не являются клейкими, а факт совпадения зон видимого заражения микроскопическими грибами с точками клейкости при термодетекции позволяет использовать их в качестве индикации клейкости при визуальной, т.е. классерской оценке хлопка;

- предложено по степени влияния на интенсивность роста микроскопических грибов расположить сахара в следующий ряд (от наибольшего к наименьшему): глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза и в меньшей трегалоза.

Практическая значимость полученных результатов заключается в:

- разработанной классификации методов определения клейкости, которая позволяет наглядно демонстрировать основные направления развития методического и приборного обеспечения решения проблемы качества хлопкового волокна;

-разработанном и апробированном экспресс-методе классирования ВЗМГ оценки качества хлопкового волокна на наличие и интенсивность биозаражения сахарами и грибной микрофлорой, который предложен для включения в стандарт ГОСТ Р 53030-2008;

-разработанной системе кодирования, отражающей клейкость хлопкового волокна по наличию и степени его заражения сахарами и грибной микрофлорой;

- разработанной и апробированной экспериментальной установке УТД и методике определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости;

- простоте метода ВЗМГ и возможности его использования для анализа хлопка при товарной экспертизе в полевых условиях или на торгах, что позволит повысить качество хлопкового волокна и пряжи, и снизить издержки производства.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:

- на международной конференции «Биология - наука XXI века» (г. Москва, 2012);

- на первом международном конгрессе «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (г. Москва, 2011);

- на VI Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2011 г.);

- на Московской международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов» (Москва, 2010 г.);

- на научно-техническом семинаре ФГУ НИИПХ Росрезерва (2009 г);

- на заседаниях кафедры материаловедения МГУДТ (2010-2013 гг.).

Разработанный экспресс-метод классирования по ВЗМГ рассмотрен

техническим комитетом ТК442, на предмет включения в стандарт ГОСТ Р 53030-2008 «Волокно хлопковое. Методы определения клейкости и бактериально-грибкового заражения», и обязательного использования при оценке качества, клейкости, хлопкового волокна.

Достоверность результатов работы. Достоверность и обоснованность основных положений и выводов работы подтверждаются согласованностью результатов теоретических и эмпирических исследований, выполненных с применением современных взаимодополняющих методов исследования.

Личный вклад автора. Состоит в постановке цели и задачи • исследования, а также:

- в исследовании дефекта хлопкового волокна - клейкости;

- в разработке классификации методов оценки клейкости хлопкового волокна;

- в разработке метода определения клейкости с помощью упрощенной термодетекции;

- в разработке метода определения клейкости с помощью ВЗМГ;

- в исследовании влияния температуры на клейкость хлопка при термодетекции.

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в 10 печатных работах, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка литературы и приложений. Основное содержание изложено на 128 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 33 рисунка, 43 таблицы, список литературы включает 113 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, определена ее цель и сформулированы задачи исследований, отмечены научная новизна и практическая значимость работы, приведены сведения об апробации результатов исследований.

В первой главе Обобщены сведения отечественной и зарубежной научной литературы по проблеме снижения качества хлопкового волокна из-за высокой клейкости, выявлению причин клейкости, разработке методов оценки показателя клейкости волокна. Отмечено, что медовая роса является основной причиной появления клейкости хлопкового волокна. Установлено, что хлопковая тля (Aphis Gossypii) выделяет медовую росу богатую содержанием мелецитозы, а белокрылка (Bemisia spp.) выделяет медовую росу богатую содержанием трегалюлозы. На основе анализа методов исследования и оценки показателя клейкости хлопкового волокна разработана классификация методов, которая позволяет наглядно демонстрировать основные направления развития методов. Выявлено, что большинство методов не получило широкого распространения в связи со сложностью, дороговизной, низкой скоростью исследования, а также из-за неспособности определить другие олигосахариды, присутствующие на волокне, связанные с медовой росой. На сегодняшний день наиболее точными и распространенными методами определения клейкости являются физические методы, основанные на термодетекции, однако их основной недостаток - большие габаритные размеры и необоснованно завышенная материалоемкость проб. Кроме того, отсутствуют экспресс-методы оценки степени заражения хлопкового волокна клейкостью, которые позволили бы классерам фабрики, избежать покупки волокна биозараженного клейкостью, либо приобретать его с учетом риска и с большими скидками. Таким образом, доказана

актуальность проводимых исследований и определены пути решения поставленных задач.

Во второй главе дано обоснование выбора и описание объектов и методов исследования. Объектами исследования являлись образцы средневолокнистого хлопкового волокна из Узбекистана, Казахстана и Таджикистана (табл. 1). Отбор образцов и исследования проводили по стандартным и разработанным методам.

Таблица 1. Характеристика исследуемого хлопкового волокна

Номер образца Марка Классерская оценка Инструментальная оценка с НУ1

Тип Код Сорт Класс UHML P,g/tex Mik Е,% Rd,% +b

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

001 079 6 33 II высш. 26,2 26,6 4,1 7,1 76,7 11,1

002 253 5 35 II высш. 28,0 32,3 4,2 6,0 74,1 9,9

003 074 6 33 II высш. 26,4 28,6 4,4 5,9 76,8 11Д

004 154 5 35 III хор. 27,4 31,0 4,2 5,8 72,4 10,3

005 030 5 35 II высш. 27,9 32,4 5,1 6,1 74,7 10,3

006 023 5 35 II высш. 27,5 30,6 4,4 5,9 76,1 10,9

007 057 4 36 I высш. 28,8 32,9 4,7 6,2 75,5 9,6

008 058 6 33 II высш. 26,0 27,9 5,0 6,8 72,7 9,9

009 018 6 33 II высш. 26,4 27,9 4,2 5,8 71,4 11,0

010 761 6 33 II высш. 25,8 26,7 4,7 7,2 73,0 10,4

011 134 5 35 II высш. 27,4 32,3 4,7 5,9 73,0 10,3

012 136 6 33 III хор. 26,0 29,5 4,3 6,2 73,0 12,4

013 129 7 32 III хор. 25,2 27,5 4,3 6,7 75,9 12,0

014 125 6 33 II высш. 26,0 28,6 4,1 6,7 76,5 11,7

015 048 5 35 І высш. 27,9 30,2 4,4 5,7 71,2 9,1

016 047 5 34 II хор. 27,2 30,4 4,6 5,8 72,4 10,1

017 253 5 35 II хор. 28,0 27,2 4,3 6,0 75,7 10,1

018 041 5 34 III хор. 26,8 28,9 4,2 6,0 69,8 10,7

019 069 6 33 II высш. 25,9 29,1 4,3 6,1 70,8 11,3

020 251 6 33 III хор. 26,5 30,1 4,3 6,0 72,4 11,4

Глава 3 посвящена разработке экспресс-метода оценки качества хлопкового волокна по видимому заражению микроскопическими грибами. Места поражения микроскопическими грибами на волокне называют «черной широй», и по сути, это является разновидностью бактериально-грибкового заражения (БГЗ) хлопка (рис.1). Испытание на степень клейкости методом упрощенной термодетекции, показало повсеместное совпадение зон заражения такого хлопкового волокна с точками приклеивания к алюминиевой фольге. Эти зоны были названы зонами видимого заражения микроскопическими грибами, сокращенно

ВЗМГ, представляющее собой наличие видимых невооруженным глазом многочисленных гифов, а также мицелия, локально позиционирующегося на волокне (рис.1).

Исследуя причины совпадения зон, пораженных микроскопическими грибами, с зонами повышенной клейкости, были отобраны два образца хлопкового волокна селекций С-4727 (Казахстан) и АН36 (Узбекистан).

Оба образца имели многочисленные зоны ВЗМГ с заметными невооруженным глазом I гифами. Для определения видовой принадлежности ВЗМГ, испытания ' проводились по методике секвенирования ДНК по Сэнгеру на приборе ШТАСН1 Вю5уз1ет5 3130 (рис.2). С помощью капиллярного электрофореза была получена последовательность длиной более 530 пиков. По международной базе ЫСВ1 ОепВапк было доказано соответствие микроскопических грибов виду С1ас1озрогшт с1ас1озрогю1с1ез. Однако не нашлось подтверждений о способности самого СклсЬэярогшт с1ас1о$ропо1с1ез выделять клейкие вещества. Таким образом, можно предположить, что

___и_и_?о_ причина совпадения точек клейкости с

ВЗМГ на алюминиевой фольге при термодетекции в том, что грибы ВЗМГ развиваются на благоприятных для них условиях питания. Возникла идея использования ВЗМГ в качестве индикации клейкости хлопкового

Рис. 1. Видимое заражение хлопкового волокна микроскопическими грибами

Є ЄСЄ ТАЙ ССТСССЄ ААСАС С С Т Т ТАЄ С СААТАбТ ТТСС

б АСй АГ ТГСАСССАСЄСБССС О АС Сб Сб Т ТбСССААТА

на

стадии

Рис. 2. Фрагменты а и Ь последовательности пиков секвенирования молекулы ДНК одного из образцов

волокна классирования.

Была проведена работа по мониторингу большого

количества образцов проб хлопкового волокна, при 10% выборки из каждой партии. Было исследовано около тридцати тысяч тонн хлопкового волокна, При этом зараженный хлопок

что соответствует более 600 партий, отбраковывался по интенсивности заражения. Интегрируя данные по признакам образцов проб выборки, были выявлены наиболее типичные формы проявления ВЗМГ на волокне (рис. 3).

■РЖ

Рис. 3. Классирование ВЗМГ на хлопковом волокне. Классерский код 040 - слабое заражение (а); код 041-средняя степень ВЗМГ (б); код 042- сильная степень ВЗМГ (в)

Эти результаты легли в основу разработанной методики классирования хлопкового волокна на наличие ВЗМГ, так как в принятой на сегодняшний день системе оценки и кодах не отражается взаимосвязь степени распространения микроскопических грибов с его качеством. Для практического применения экспресс-метода в полевых условиях, предлагается исключить микроскопическую оценку состояния волокна, как предусмотрено стандартами, заменив её визуальной оценкой качества по наличию ВЗМГ. При этом степень клейкости волокна оценивают путем сличения испытываемой пробы с классификацией степени ВЗМГ на хлопковом волокне (табл. 2) при искусственном или естественном * освещении.

Таблица 2. Система оценки степени ВЗМГ на хлопковом волокне

Коды Характеристика Описание ВЗМГ

_ не наблюдается Признаки ВЗМГ отсутствуют. Отражающая способность волокна высокая.

040 следы ВЗМГ Едва заметные невооруженным глазом отдельные мицелии микроскопических грибов только в одном слое пробы хлопкового волокна. Отражающая способность волокна немного снижена (потускнение).

041 среднее ВЗМГ Заметные мицелии микроскопических грибов не более чем в двух слоях пробы хлопкового волокна. Отражающая способность волокна снижена.

042 сильное ВЗМГ Зоны ВЗМГ более чем в двух слоях пробы хлопкового волокна. Волокно тусклое.

Сравнение точности и сопоставимости результатов оценки качества хлопкового волокна по показателю клейкости, полученных по разработанному экспресс-методу ВЗМГ и прогрессивному методу ручной термодекции (РТД) показало, что данные с высокой степенью статистической надежности (99,23 %) совпадают.

Глава 4 посвящена исследованию природы грибной микрофлоры хлопкового волокна с целью разработки эффективного метода оценки качества хлопкового волокна по показателю клейкости. Исследования показали, что можно выделить 8 основных Сахаров и инозит, которые в разных количествах, в зависимости от погодных условий и атак насекомых, могут обнаруживаться на волокне. Необходимо выяснить, какие сахара наиболее подходят для развития микроскопических грибов. Исследования проводили на модельных образцах. В качестве основной среды были выбраны девять углеводных сред, которые, по литературным данным, могут оказать стимулирующее действие на развитие грибов вида С1ас1о8рогшт с1а^зрогШс1е8, это: глюкоза и фруктоза (СбН^Об), сахароза, тураноза и трегалюлоза (С12Н22О11), мальтоза и трегалоза (С12Н22О1Г2Н2О) и мелицитоза (С^НзгО^НгО). Грибную культуру выращивали в питательной среде на основе 2% картофельного бульона и 1% мальтозы под воздействием близкого к УФ излучения. Полученным посевным материалом заражали 50 проб и наблюдали внешнее состояние поверхности зараженного хлопкового волокна, основные признаки роста грибов и бактериальной микрофлоры. Данные оптической микроскопии показали, что наиболее интенсивно грибная микрофлора развивается на моносахаридах: глюкозе и фруктозе, в меньшей степени - на инозите. Исследование интенсивности роста микрофлоры методом Биуретовой реакции и измерения оптической плотности растворов показало интенсивный рост микрофлоры в течение первых 15 дней. Затем рост микрофлоры замедляется. По сравнению с волокном с естественной микрофлорой, образцы на средах с сахарозой, туранозой, трегалозой, мелицитозой и трегалюлозой повышают интенсивность роста общей микрофлоры на 12-48%, независимо от дня наблюдения.

Наименьший рост микрофлоры наблюдается на среде инозита, что объясняется природой инозита и его производных, участвующих в работе иммунной системы высших растений. Кроме того, отмечено, что растительные сахара влияют в большей степени на развитие микрофлоры грибной. В то время как энтомологические сахара в большей степени способствуют развитию бактериальной микрофлоры.

Предложено сахара по степени влияния на интенсивность роста микроскопических грибов асиЛоярогшт с1ас1о8рогю1с1ез расположить в следующий ряд (от наибольшего к наименьшему) глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза и в меньшей степени трегалоза.

Систематизируя полученную информацию о влиянии Сахаров на развитие той или иной микрофлоры, а также данные о местах обнаружения С1ас1озрогшт cladosporioid.es предложен механизм развития и распространения биозаражения хлопка в следующем виде (рис. 4).

Основными носителями и распространителями биозаражения хлопкового волокна являются насекомые (рис.4, поз. 1 и 2), прежде всего тля и белокрылка. Их выделения -медовая роса (поз. 3), как основной источник клейкости хлопкового волокна, состоят из энтомологических Сахаров (ЭС), а также могут быть заражены микроскопическими грибами. Эта композитная смесь при попадании на хлопковое волокно (поз. 6) обуславливает появление ВЗМГ (поз 3.), и относится к грибной

микрофлоре (ГМ). На хлопковом волокне находятся физиологические или растительные сахара (РС), а также бактериальная микрофлора (БМ). Почва также является источником заражения различными видами грибов и бактерий (поз. 10 и 11) хотя она не оказывает влияние на наличие ВЗМГ. Исследования показали, что ЭС способствует развитию бактериальной микрофлоры (поз. 5), в то время как РС — является питательной средой грибной микрофлоры (поз. 8). Грибная и бактериальная микрофлора разрушают целлюлозу волокна (поз. 9 и 12). В места контакта насекомых с волокном возникает ВЗМГ, что приводит к снижению качества хлопкового волокна. Эпифитная бактериальная микрофлора волокна и привнесенная грибная микрофлора составляют общую микрофлору волокна. Таким образом, представленная схема наглядно показывает механизм заражения хлопкового волокна и развития грибной и бактериальной микрофлоры, объясняя факт совпадения ВЗМГ с точами клейкости при термодетекции.

Глава 5 посвящена разработке метода упрощенной термодетекции (УТД), моделирующего процесс взаимодействия рабочих органов машин с хлопковым волокном. Металлические поверхности машин имитирует алюминиевая фольга. После воздействия на пакет фольги с хлопковым волокном давления и температуры, вручную подсчитываются точки клейкости. По сравнению с известными, разработанный метод УТД имеет в 2,5 раза меньше площадь образцов, сокращает продолжительность эксперимента и появляется возможность его использование в полевых условиях при оценке качества волокна по показателю клейкости. Разработанный метод УТД по принципу действия соответствует стандарту

Рис. 4. Схема механизма развития и распространения биозаражения

ВБ ЕЫ 14278-1:2004. Установка для проведения испытаний по методу УТД представлена на (рис. 5). Порядок проведения испытаний. Отбор и подготовка проб осуществляется в соответствии с ГОСТ 53236-2008. Из каждой кипы готовится лента методом прогона волокнистой массы через вытяжной прибор устройства ППЛ. Из нее взвешивают минимум три

пробы массой по 1,0 г. с точностью навески до 0,001 г. Затем проба располагается между верхним и нижним слоем алюминиевой фольги матовой стороной, обращенной к волокну. Сформированный пакет (2) размещается на подложке (3) и сверху на пакет устанавливается термопластина (1). Образец выдерживается под давлением 250±50 Н при температуре 84±4 °С в течение 15 с. Затем термопластина снимается и на образец устанавливается пластина, которая действует на пробу с усилием 45±5 Н. В это время образец медленно охлаждается

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема установки УТД: 1 - установка термоэлектрическая; 2 - проба-пакет; 3 - столик из термоизолятора (дерево); 4 - источник переменного тока; ЕК - теплоэлектронагреватель; НУ - индикатор температуры; Т1 - лабораторный автотрансформатор; КК - контакт термореле; ВК - датчик тепловой; РА - амперметр

в течение 2 мин. Затем пакет освобождается от нагрузки и выдерживается в свободном состоянии в течение 30±1 мин. После чего производится подсчет общего количества точек клейкости на нижней и верхней фольге.

Из таблицы 4 видно преимущество разработанного метода, как по габаритам рабочих поверхностей, так и по материалоёмкости и продолжительности эксперимента.

Таблица 4. Сравнение параметров испытания проб по известным и

Метод Параметр ~—-—^ РТД по ВЭ ЕЙ 142781:2004 АТД поВвЕИ 142782:2004 УТД (разработанный)

Масса одной пробы (прочес), г 2,5±0,05 3-3,5 1,0

Размер рабочей зоны, ммхмм 540x160 - 100x100

Площадь рабочей зоны, см2 864 192±1 100±1

Температура нагрева, 1:°С 84±4 53±2 84±4

Время нагрева, с 12±2 25±2 15±1

Нагрузка при нагреве, Р]СМ) 780±50 1700±150 250±50

Время остывания, с 60±5 - 15±1

Нагрузка при остывании, Рг(М) 590±50 - 45±5

В связи с высокой чувствительностью физических методов термодетектирования, целесообразно провести дополнительные исследования влияние температуры на протекание эксперимента. При этом исследуемый диапазон температуры, выбран с учетом производственных условий, изменялся от 41 до 105 °С. Для данного эксперимента в качестве объектов исследования было выбрано 6 образцов хлопкового волокна, типичные для каждой градации по степени клейкости.

Результаты исследования влияния температуры термопластины на проявление клейкости представлены на общей термограмме (рис. 6).

Из полученных

результатов видно, что в диапазоне температур 7187°С, наблюдается максимальное совпадение точек термодетектируемой клейкости с зонами ВЗМГ.

С повышением температуры данные по количеству точек клейкости различаются. Это обусловлено тем, что с увеличением температуры, начинают проявлять

клейкость сахара с более высокой температурой плавления, не влияющие на производственный процесс переработки хлопка. Определена высокая корреляция данных, полученных по экспресс-методике ВЗМГ и методу УТД, что также подтверждает возможность использовать ВЗМГ как индикатор медовой росы и клейкости волокна.

Сравнительный анализ (табл.5) разработанного метода с известными по значению ранговой корреляции Спирмена и статистической надежности показал высокую степень точности и достоверности результатов , разработанного метода УТД.

Сравниваемые методы Р X Б'

Метод УТД / Метод РТД 0,81 3,53 0,9995

Метод УТД / Метод ПАБК 0,11 0,48 0,368

Метод УТД / Метод Бенедикта 0,24 1,05 0,706

Метод УТД / Экспресс-метод ВЗМГ 0,77 3,36 0,9992

Экспресс-методВЗМГ / Метод РТД 0,73 3,18 0,9923

Экспресс-метод ВЗМГ / Метод ПАБК 0,15 0,65 0,484

Метод РТД / Метод ПАБК 0,18 0,78 0,562

Примечание: р - коэффициента ранговой корреляции Спирмена, X - множитель статистической надежности, Э' - статистическая надежность

для

Коэффициент ранговой корреляции Спирмена составляет 81%. Слабая корреляция данных полученных методами УТД и цветовой реакции ПАБК обусловлена тем, что принцип действия метода ПАБК основан на определении не только низкоплавких Сахаров медовой росы, но и Сахаров с более высокой температурой плавления, что дает завышенную оценку показателя клейкости.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Доказано, что микроскопические грибы С1ас1о$рогшт с1ас1о$рогю1с1ез, обнаруженные на хлопковом волокне и идентифицированные методом ДНК секвенирования, не являются клейкими, а факт совпадения зон видимого заражения микроскопическими грибами с точками клейкости при термодетекции позволяет использовать микроскопические грибы в качестве индикации клейкости при визуальной, т.е. классерской оценке хлопка.

2. Разработан экспресс-метод оценки качества хлопкового волокна классерским способом на наличие и интенсивность поражения хлопкового волокна ВЗМГ. Определены наиболее типичные формы проявления ВЗМГ с присвоением им кодов.

3. Сравнительный анализ разработанного экспресс-метода классирования по ВЗМГ со стандартными методами подтверждает высокую степенью статистической надежности (более чем с 99,23 %) и корреляцию данных (0,73) с наиболее прогрессивным методом РТД. Метод прост в применении и может проводить оценку клейкости волокна, как в лаборатории, так и в процессе поиска волокна на мировом рынке специалистами от фабрики.

4. Отмечено, что растительные сахара влияют в большей степени на развитие грибной микрофлоры. В то время как энтомологические сахара в большей степени способствуют развитию бактериальной микрофлоры. Доказано, что наиболее интенсивно грибная микрофлора развивается на моносахаридах: глюкозе и фруктозе, а в меньшей степени - на инозите, что объясняется природой инозита, участвующего в иммунной системе растения.

5. Разработан механизм заражения хлопкового волокна и развития грибной и бактериальной микрофлоры, объясняющий факт совпадения термодетектируемой клейкости с ВЗМГ. Предложено, по степени влияния на интенсивность роста микроскопических грибов, сахара расположить в следующий ряд (от наибольшего к наименьшему) глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза и в меньшей трегалоза.

6. Разработана экспериментальная установка УТД и методика проведения исследования определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости. Доказано преимущество разработанного метода

УТД, как по габаритам рабочих поверхностей, так и по материалоёмкости и продолжительности эксперимента.

7. Установлено, что в диапазоне температур 71-87°С, наблюдается максимальное совпадение точек термодетектируемой клейкости с зонами поражения ВЗМГ, что позволяет считать ВЗМГ индикатором медовой росы.

8. Сравнительный анализ данных оценки качества хлопкового волокна по показателю клейкости, полученных разными методами подтверждает корреляционную сопоставимость результатов исследования {р=0,81) разработанного метода УТД со стандартным методом РТД и высокую степень надежности результатов исследования 99,95%.

9. Доказано, что разработанные методы классирования по ВЗМГ и метод УТД дает сопоставимые результаты с высокой степенью корреляции (0,77) и надежности 99,92%, что также косвенно подтверждает гипотезу о совпадении термодетектируемой клейкости с ВЗМГ.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Пехташева Е.Л., Лусинян И.В. Клейкость хлопка: риски и способы их снижения// Вестник Российского экономического университета имени Г.В. Плеханова, 2012, №4(46).- С. 111-115.

2. Лусинян И.В. Объективность методов определения клейкости хлопкового волокна// Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2012, №4(340).- С.49-52.

3. Лусинян И.В., Пехташева Е.Л., Сергеев К.В., Туманова М.А. Оценка качества хлопкового волокна по показателю видимого заражения микроскопическими грибами.//Дизайн и технология 2013, №4. — С. 63-72. Материалы выступлений на научных конференциях и семинарах:

4. Пехташева Е.Л., Ермилова И.А., Неверов А.Н., Сергеев К.В., Лусинян И.В. Повреждение волокнистых материалов микроорганизмами// Биотехнология: экология крупных городов, материалы Московской международной научно-практической конференции. - М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2010,- С. 327-328.

5. Лусинян И.В., Сергеев К.В., Пехташева Е.Л., Масталыгина Е.Е. Исследование нового метода определения хлопкового волокна// Биотехнология: состояние и перспективы развития, материалы VI Московского международного конгресса. - М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2011,- С. 343-344.

6. Пехташева Е.Л., Неверов А.Н., Умаленова Н.В., Лусинян И.В., Масталыгина Е.Е., Романов А.П. Стандартные методы оценки биостойкости материалов// Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества: материалы Первого

Международного конгресса 14-17 ноября 2011, 4.2. - М.: РЭУ им. Г.В.Плеханова, 2011.- С. 233-240.

7. Масталыгина Е.Е., Лусинян И.В., Пехташева Е.Л. Методы определения клейкости хлопкового волокна// Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества: материалы Первого Международного конгресса 14-17 ноября 2011, Ч.З. - М.: РЭУ им. Г.В.Плеханова, 2011.- С. 55-57.

8. Пехташева Е.Л., Масталыгина Е.Е., Лусинян И.В., Применение основных методов определения клейкости хлопкового волокна и сопоставление их результатов// Биология - наука XXI века: материалы международной конференции. -М.: РЭУ им. Г.В.Плеханова, 2012,- С. 697698.

Статьи, опубликованные в других научных изданиях:

9. Лусинян И.В., Применение основных сертифицированных методов определения клейкости хлопкового волокна и сопоставление их результатов / Лусинян И.В., Масталыгина Е.Е., Заиков Г.Е., Пехташева Е.Л., Неверов А.Н. // Все материалы. Энциклопед. словарь: комментарии к стандартам, ТУ, сертификатам. -М.: 2012, с.2-17.

10. Сергеев К.В., Лусинян И.В., Туманова М.А. Общие вопросы современной классификации хлопкового волокна//Международный сборник научных статей «Инновационные технологии длительного хранения товаров». II выпуск/ под общ. ред. к.ю.н. проф. Л.М. Луценко., д.т.н.., В.А.Линника — М.: 2013г., с.347-352

Лусинян Иван Вазгенович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА ПО ПОКАЗАТЕЛЮ КЛЕЙКОСТИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 22.11.13 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ № 176-Т Тираж 80

Редакционно-издательский отдел МГУДТ 115093, Москва, ул. Садовническая, 33, стр.1

Отпечатано в РИО МГУДТ

Текст работы Лусинян, Иван Вазгенович, диссертация по теме Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии»

На правах рукописи

п/. оги /. сэп-г-г

ЛУСИНЯН Иван Вазгенович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА ПО ПОКАЗАТЕЛЮ КЛЕЙКОСТИ

Специальность 05.19.01 - Материаловедение производств текстильной

и легкой промышленности

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: Доктор технических наук Пехташева Е.Л.

Москва 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................5

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА - КЛЕЙКОСТИ, БИОДЕСТРУКЦИИ И БИОЗАРАЖЕНИЯ ....................................................................................................................................................10

1.1 Клейкость хлопкового волокна, как следствие наличия определенных Сахаров........11

1.1.1 Температура, как основной фактор проявления клейкости хлопкового волокна на производстве.............................................................................................................................13

1.1.2 Сахара, обнаруженные на хлопковом волокне и их свойства....................................15

1.2 Влияние клейкости хлопка на его переработку..............................................................19

1.3 Анализ существующих методов определения показателя клейкости..........................21

1.3.1 Химические методы испытаний, применяемые для обнаружения клейкости

*

хлопкового волокна.................................................................................................................24

1.3.2 Физико-химические методы определения клейкости хлопкового волокна..............29

1.3.3 Физические методы испытаний для определения клейкости хлопкового волокна.31

1.4 Основные методы определения биодсструкции и биозаражения.................................36

1.4.1 Биуретовая реакции, как основной метод определения общего белка.....................36

1.4.2 Другие метода определения общего белка. Преимущества и недостатки................38

1.4.3 Метод оценки качества хлопкового волокна Ермиловой И.А. по степени

деструкции................................................................................................................................38

Выводы по главе 1 ...................................................................................................................40

ГЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ..................................................................................А2

2.1 Объекты исследования......................................................................................................42

2.2 Математическая обработка результатов испытаний......................................................45

2.3 Методы, методики, оборудование и приборы использованные в работе....................48

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС-МЕТОДА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА ПО ВИДИМОМУ ЗАРАЖЕНИЮ МИКРОСКОПИЧЕСКИМИ ГРИБАМИ 53

3.1 Исследование структуры поверхности поражения хлопкового волокна микроскопическими грибами.................................................................................................54

3.2 Исследование влияния микроскопических грибов на клейкость хлопкового волокна

....................................................................................................................................................58

Выводы по главе 3.............................................................................................................*......70

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ГРИБНОЙ МИКРОФЛОРЫ................................................71

ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА...................................................................................................71

4.1 Исследование условий выращивания Cladosporium cladosporioides............................72

4.2 Спектрофотомегрические исследования интенсивности роста микрофлоры хлопкового волокна...........................................................................................................*......81

4.3 Разработка механизма развития и распространения биозаражения волокна хлопка . 87

Выводы по главе 4...................................................................................................................91

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРОЩЕННОЙ ТЕРМОДЕТЕКЦИИ, ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ КЛЕЙКОСТИ ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА................................................92

5.1 Разработка метода упрощенной термодетекции.............................................................92

5.2 Исследование влияния температуры на показатель клейкости хлопкового волокна по методу УТД и его корреляция с экспресс-методом ВЗМГ..................................................96

5.2 Сравнительный анализ данных, полученных разработанным методом УТД с

данными РТД..........................................................................................................................107

*

5.3 Корреляционный анализ метода УТД с другими стандартными методами..............109

5.3.1 Сравнительный анализ химического метода Бенедикта с физическими методами УТД и РТД..............................................................................................................................110

5.3.2 Сравнительный анализ данных физико-химического метода цветовой реакции с

ПАБК с физическими методами РТД и УТД......................................................................111

Выводы по главе 5.................................................................................................................114

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.................................................................................115

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................................117

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ...................................................................,....129

ПРИЛОЖЕНИЕ 2........................................................................148

ПРИЛОЖЕНИЕ 3........................................................................149

ПРИЛОЖЕНИЕ 4........................................................................150

ПРИЛОЖЕНИЕ 5........................................................................151

ПРИЛОЖЕНИЕ 6........................................................................152

ПРИЛОЖЕНИЕ 7........................................................................153

ПРИЛОЖЕНИЕ 8........................................................................155

ПРИЛОЖЕНИЕ 9........................................................................159

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

АТД - автоматическая термодетекция

АТДВБ - автоматическая термодетекция с использованием вращающегося барабана

БГЗ - бактериально-грибковое заражение БМ - бактериальная микрофлора

ВЗМГ - видимое заражение микроскопическими грибами ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография ГМ - грибная микрофлора ИК - инфракрасный

МДПХВ - метод детектирования примесей хлопкового волокна MP - медовая роса

ПАБК - парааминобензойная кислота ПС - питательная среда PC - растительные сахара

РТД - ручной термодетектор, ручная термодетекция

УТД - упрощенная термодетекция

ТГАК - термогравиметрический анализ клейкости

ТК — технический комитет по стандартизации

УП - ускоренное прядение

ЧДА - чистый для анализа

ЭС - энтомологические сахара

ЮС ДА (USDA) - департамент сельского хозяйства США ЕМ - коды посторонних примесей (Extraneous Matter) HVI - (сокращение от англ. high volume instrument)

высокопроизводительный инструмент in vivo - обозначение естественной среды микроорганизмов in vitro - обозначение искусственной среды для микроорганизмов UHML - верхняя средняя длина хлопкового волокна

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Хлопковое волокно - это уникальный вид текстильного сырья, не имеющее аналогов по своим свойствам. При достижении определенного уровня созревания хлопчатника, в хлопковом волокне медовая роса, привнесенная насекомыми, питающимися флоэмой, и сахара, производимые самим растением, могут вызвать повышенную клейкость волокна. При переработке на прядильных фабриках хлопкового волокна с высоким показателем клейкости происходят сбои на технологическом оборудовании из-за налипания волокон на рабочие органы машин, частые остановы и повышенная обрывность пряжи. Производство несет значительные убытки. Однако до сих пор отсутствуют экспресс-методы, которые позволили бы классерам фабрики выявить степень клейкости хлопкового волокна в процессе поиска волокна на мировом рынке на стадии его закупки. Своевременно обнаруженный дефект клейкости как биозасорения волокна, позволит рассматривать данное волокно как проблемное и рассчитывать на серьезные скидки, для покрытия будущих издержек производства. Таким образом, разработка методов, позволяющих объективно и в короткие сроки дать оценку качества хлопковому волокну по показателю клейкости, является проблемой первостепенной важности. Решению данной проблемы посвящены работы Гектора и Ходкинсона, Хекета, Г. Фрисволда, Бахрамовой Х.А., Охотник С.Г., Ладыниной Л.П. и других ученых. Однако анализ существующих методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости показал, что в большинстве они не обеспечивают необходимой корреляции результатов оценки с фактической клейкостью волокна. Кроме того

высокая материалоемкость и трудоемкость экспериментов и дороговизна методов

*

являются существенным недостатком, сдерживающим их использование для анализа хлопка при товарной экспертизе в полевых условиях или на торгах. В связи с этим, совершенствование методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости является актуальной проблемой, решение

которой позволит повысить качество хлопкового волокна и пряжи, и снизить издержки производства.

Целью диссертационной работы является совершенствование методов определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости для своевременного обнаружения биозаражения волокна сахарами и грибной микрофлорой, и предупреждения снижения качества продукции и непредвиденных производственных затрат.

В соответствии с поставленной целыо решались следующие задачи:

- анализ причин клейкости хлопкового волокна, ее влияние на производственный процесс и качество продукции;

- систематизация методов определения клейкости волокна;

- разработка экспресс-метода оценки качества хлопкового волокна на наличие и интенсивность биозаражения сахарами и грибной микрофлорой;

- разработка механизма заражения хлопкового волокна и развития грибной и бактериальной микрофлоры;

- разработка и апробация экспериментальной установки и методики определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости;

- исследование взаимосвязи зон клейкости выявленных при

t

термодетектировании хлопкового волокна с зонами видимого заражения микроскопическими грибами.

Методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования служит системный подход к решению сложных задач. В работе использованы стандартные и разработанные экспериментальные методы исследования, методы системно-структурного анализа, а также статистический, ранговый и корреляционный анализ данных. Программное обеспечение ЭВМ и ГТК.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые установлена взаимосвязь термодетектируемой клейкости хлопкового волокна с наличием биодеструктивной грибной микрофлоры;

- раскрыта природа взаимосвязи появления микроскопических грибов и явления клейкости хлопкового волокна и введено понятие «видимое заражение микроскопическими грибами» (ВЗМГ);

- экспериментально подтверждено, что растительные сахара влияют в большей степени на развитие микрофлоры грибной, в то время как энтомологические сахара в большей степени способствуют развитию бактериальной микрофлоры;

- установлена взаимосвязь и совпадения зон клейкости определенных при термодетектировании с зонами видимого заражения микроскопическими грибами;

- доказано, что микроскопические грибы С1ас1о$рогшт с1ас1охрог'ю id.es, не являются клейкими, а факт совпадения зон видимого заражения микроскопическими грибами с точками клейкости при термодетекции позволяет использовать их в качестве индикации клейкости при визуальной, т.е. классерской оценке хлопка;

предложено по степени влияния на интенсивность роста микроскопических грибов расположить сахара в следующий ряд (от наибольшего к наименьшему): глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза и в меньшей трегалоза.

Практическая значимость полученных результатов заключается в:

разработанной классификации методов определения клейкости, которая позволяет наглядно демонстрировать основные направления развития методического и приборного обеспечения решения проблемы качества хлопкового волокна;

разработанном и апробированном экспресс-методе классирования ВЗМГ оценки качества хлопкового волокна на наличие и интенсивность биозаражения сахарами и грибной микрофлорой, который предложен для включения в стандарт ГОСТ Р 53030-2008;

разработанной системе кодирования, отражающей клейкость хлопкового волокна по наличию и степени его заражения сахарами и грибной микрофлорой;

разработанной и апробированной экспериментальной установке УТД и методике определения качества хлопкового волокна по показателю клейкости;

простоте метода ВЗМГ и возможности его использования для анализа хлопка при товарной экспертизе в полевых условиях или на торгах, что позволит повысить качество хлопкового волокна и пряжи, и снизить издержки производства.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:

- на международной конференции «Биология - наука XXI века» (г. Москва, 2012);

- на первом международном конгрессе «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (г. Москва, 2011);

- на VI Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2011 г.);

- на Московской международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов» (Москва, 2010 г.);

- на научно-техническом семинаре ФГУ НИИГТХ Росрезерва (2009 г.);

- на заседаниях кафедры материаловедения МГУДТ (2010-2013 гг.).

Разработанный экспресс-метод классирования по ВЗМГ рассмотрен

техническим комитетом ТК442, на предмет включения в стандарт ГОСТ Р 530302008 «Волокно хлопковое. Методы определения клейкости и бактериально-грибкового заражения», и обязательного использования при оценке качества, клейкости, хлопкового волокна.

Достоверность результатов работы. Достоверность и обоснованность основных положений и выводов работы подтверждаются согласованностью результатов теоретических и эмпирических исследований, выполненных с применением современных взаимодополняющих методов исследования.

Личный вклад автора. Состоит в постановке цели и задачи исследования, а также:

- в исследовании дефекта хлопкового волокна - клейкости;

- в разработке классификации методов оценки клейкости хлопкового волокна;

- в разработке метода определения клейкости с помощью упрощенной термодетекции;

- в разработке метода определения клейкости с помощью ВЗМГ;

- в исследовании влияния температуры на клейкость хлопка при термодетекции.

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в 10 печатных работах, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка литературы и приложений. Основное содержание изложено на 128 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 33 рисунка, 43 таблицы, список литературы включает 113 источников.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА - КЛЕЙКОСТИ, БИОДЕСТРУКЦИИ И БИОЗАРАЖЕНИЯ

В настоящее время проблема развития отечественных растительных волокон рассматривается как стратегически важная задача. Особое значение уделяется хлопководству в южных частях России в том числе и Астраханской области [1]. Качество хлопкового волокна по показателю клейкости - важная составляющая ряда технологических параметров, без точной оценки которых невозможно решение проблем, как в процессе выращивания, так и использование выращенного и очищенного (джинированного) сырья на производстве. В данной работе рассматриваются вопросы, связанные с определением качества хлопкового волокна по показателю клейкости.

При достижении определенного уровня созревания хлопчатника, в хлопковом волокне медовая роса (МР), привнесенная насекомыми, питающимися флоэмой, и сахара, производимые самим растением, могут вызвать повышенную клейкость волокна, что значительно затрудняет его дальнейшую переработку. Повышенная клейкость хлопкового волокна оказывает неблагоприятное влияние на всех стадиях переработки в промышленности - от выращивания хлопка-сырца до получения пряжи на прядильных фабриках. Однако в большей степени негативное влияние клейкости начинает проявляться тогда, когда зараженное сахарами хлопковое волокно поступает с агрегата по технологической цепочке на кардочесальные машины, а волокнистые отходы поступают в системы фильтрации. Несвоевременное обнаружение этого отрицательного фактора, из-за несовершенства методов оценки показателя клейкости волокна, негативно отражаются на производственном процессе, принося колоссальные убытки предприятиям.

1.1 Клейкость хлопкового волокна, как следствие наличия определенных

Сахаров

Проблеме клейкости хлопкового волокна, причин ее возникновения и методов борьбы с ней, посвящено большое количество работ отечественных [2, 3, 4] и зарубежных авторов [5, 6].

Во всех работах отмечается необходимость изучения химического состава хлопкового волокна, выращенного в стандартных условиях, и затем установление отличий от него волокна, подвергавшегося экстремальным природным факторам: ранним заморозкам, атаке насекомых, болезням и т.д.

Наиболее чистая природная целлюлоза находится в хлопке. Тем не менее, волокно содержит на своей поверхности целый ряд компонентов, прежде всего св