ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА И МЕРЫ ПО ИХ СНИЖЕНИЮ

АННОТАЦИЯ

Начиная от сбора хлопка до её переработки и выпуска хлопковой продукции волокно подвергается механическим повреждениям. В результате повреждений в составе волокна образуются: жгутики, комбинированные жгутики, сгиб волокна, излом волокна и срезка волокон. Эти негативные случаи явно проявляют себя во время прядения нити из хлопковых волокон. Самым отрицательным случаем повреждений является срезка волокна, которая образует короткие волокна. Короткие волокна в среднем 2.5-3.0% образуется во время джинирования хлопка на пильных джинах, где пилы джина срезают волокна в процессе отделения волокон от семян. Срезанные волокна по размерам короче 12.7 мм и в процессе прядения не участвуют, так как они удерживаются в чесальных машинах в виде очеса. По этим вышеуказанным недостаткам по этапно ведутся научные-практические работы. Основными работами являются научные исследования по уменьшению коротких волокон.

ABSTRACT

Starting from the collection of raw cotton to its processing and production of cotton products. The fiber is subject to mechanical damage. As a result, damage in the fiber composition is formed: flagella, combined flagella, fiber bending, fiber cracking and fiber cutting. These negative cases clearly manifest themselves during spinning threads from cotton fibers. The most negative case of damage is the cutting of the fiber, which forms a short fiber. Short fibers on average 2.5-3.0% are formed during the ginning of raw cotton in saw gins, which cut the fibers off the gin dust in the process of separating the fibers from the seeds. Cut fibers with dimensions below 12.7 mm are not involved in the spinning process, since they are retained in the carding machines in the form of tow. To address the above-mentioned shortcomings, scientific and practical work is being carried out step by step. The main work is scientific research on the reduction of short fibers.

Ключевые слова: хлопок, волокно, семена, валичный джин, пильный джин, пневмомеханический джин, натуральное качество, качественные показатели, короткие волокна, лабораторная система НVI, результат, селекционный сорт.

Keywords: raw cotton, fiber, seeds, felled gin, dusty gin, pneumomechanical gin, natural quality, quality indicator, short fibers, HVI laboratory system, result, selection variety.

Введение На мировом рынке хлопка в результате сокращения посевных площадей под хлопок на 2%, для производства изготавливаемой продукции потребность в нем возросла до 33,4 млн. тонн. На сегоднящний день в мире посевные площади под хлопок составляют в среднем 32,4 млн. гектаров, а производства волокно составляет 25,96 млн. тонн.  Прогнозируется, что мировое производство хлопка будет расти 1,5% в год и достигнет почти 30 млн. тонн к 2029 году. В связи с усилением конкуренции на мировом хлопковом рынке между хлопкосеющими странами, выращивание новых селекций хлопка и их районирование, уменьшение производственных расходов и улучшение качества на основе совершенствования технологий по очистке хлопка являются актуальным. По всему миру ведутся обширные исследования по решению существующих проблем технологии первичной переработки хлопка, связанных с процессами сушки, очистки и джинирования хлопка, по созданию высокоэффективного технологического оборудования нового поколения с использованием элементов современных информационных технологий, новейших достижений науки и техники.  В частности, уделяется особое внимание разработке высокопроизводительных, энергосберегающих технологий, сохраняющие природные показатели качества волокна и новое оборудование очистки хлопка от сорных примесей, для достижения оптимизации технологии очистки хлопка от сорных примесей [8-14].

Известно, что в процессе от сбора спелого хлопка до появления полуфабриката хлопковое волокно подвергается механическим повреждениям. Места механических повреждений следующие: сбор хлопка в машинах, загрузка его в прицеп, хранение, сушка, очистка и транспортировка, а также джинирование хлопка и очистка волокна, где в процессе отделения волокон от семян в волокноочистительных машинах 1ВП повреждаются хлопковые волокна и семена. Наиболее серьезное повреждение волокон происходит в процессе джинирования хлопкового волокна в пильных джинах.

Исследования показывают, что индекс SFI-коротких волокон (Short Fiber Index) при первичной обработке хлопка увеличивает процент естественно существующих коротких волокон в общем содержании волокон на 2,5-3,0%. Согласно международному стандарту хлопка ISO-9001, волокна размером менее 0,5 дюйма (12,70 мм) являются короткими волокнами. Короткие волокна отделяются от хлопкового волокна при прядении в прядильных предприятиях на чесальной машине, то есть такие волокна не доходят до прядильной машины.   

Результаты исследований.  Для определения влияния механических воздействий на качества хлопкового волокна и меры по их снижению были отобраны такие селекционные сорта хлопка, как С 65-24, С 82-86, Наманган-34, Наманган-77, Андижан-35 и Порлок-2, волокна которых были отделены от семян вручную без механических повреждений. Показатели качества этих волокон определялись на лабораторной системе HVI (High Volume Instruments) производства контрольной компании Moushen, США. Из анализа проведенных научно-практических исследований установлено, что даже в естественном состоянии хлопковые волокна содержат короткие волокна [1-3]. Процентное содержание коротких волокон (SFI) в натуральных показателях качества селекционных сортов хлопка-волокна было следующим:

Таблица 1

Процентное содержание коротких волокон (SFI) в натуральных показателях качества селекционных сортов хлопка-волокна

Анализируя по приведенной таблице 1, установлено, что волокна всех селекционных сортов содержат и короткие волокна. Отличают друг от друга только их процентное содержание. Процент коротких волокон в составе волокна селекционного сорта С 65-24 самый низкий – 2,3, 2,4 и 2,5 процента. По данным исследований, процент коротких волокон у других селекционных сортов выше, чем у сорта С 65-24.

Процент коротких волокон после хлопкоочистительных машин, имеющихся на современных хлопкоочистительных заводах, следующий:

Таблица 2

Процент коротких волокон после хлопкоочистительных машин, имеющихся на современных хлопкоочистительных заводах

Анализ результатов показывает, что волокна I и II типов промышленных сортов, полученные после джинирования, содержат коротких волокон значительно больше, чем по сравнению с естественным состоянием волокон. Выявлено, что доля SFI-коротких волокон в составе волокон IV и V типов составляет в пределах 16-20 процентов.

На основании информации, содержащейся в двух приведенных выше таблицах, а также результатов испытаний волокна в лабораторной системе HVI при джинировании хлопка в вновь созданном пневмомеханическом джинном аппарате [4,5], представлены в таблице №3. Результаты научных и практических исследований, проведённых в таблице 3, взаимно сопоставимы, при этом существующие пильные джины джинируют волокна I и II, с содержанием коротких волокон в среднем на 6,4%. В новом созданном джине ситуация улучшилась и составила на 4,1 % соответственно. Увеличение содержания коротких волокон в волокна в серийных джинах составило в среднем 3,3 %, что приводит к серьезной потере волокна. Чтобы резко улучшить эту ситуацию, ведутся исследовательские работы по разработке нового пневмомеханического джинного устройства которые начаты в 2015 году и дали уже положительные результаты. На разработанной экспериментальной копии нового джина качество его волокон значительно улучшилось по сравнению с существующим пильным джином. В частности, наблюдалось улучшение ситуации с сокращением содержания коротких волокон в волокне в среднем на 2,3%.

Таблица 3

Значения

Ученые из США и Турции также работают над созданием новых пневмомеханических джинных машин, но технические решения исследователей резко отличаются друг от друга [6,7].

Заключение. 1. Необходимо будет продолжить сравнительные определения в волокнах индекса SFI-короткого волокна (Short Fiber Index), которое является одним из основных показателей селекционных сортов хлопка.

2.Необходимо подготовить и провести масштабные исследования по снижению процента коротких волокон в отрасли.

3. Для резкого сокращения коротких волокон необходимо будет усилить интеграцию между текстильными кластерами и представителями науки, на предмет разработки новых технических решений в этом вопросе.

4. В ходе реализации Стратегии развития на 2022-2026 годы все более актуальной становится задача внедрения в производство нового поколения высокоэффективных хлопкоперерабатывающих машин, максимально сохраняющих природные качества волокна и снижающих содержание коротких волокон в хлопковой продукции.

Список литературы:

1. Р.К. Абдуллаев, Б.Т. Алиев, Ж.Б. Мамаджонов. Анализ результатов исследований по международным стандартам. Universum: технические науки №4 (109), апрель, 2023 г Стр 40-44. https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-rezultatov-issledovaniy-po-mezhdunarodnym-standartam
2. Р.К. Абдуллаев, Б.Т. Алиев, Ж.Б. Мамаджонов. Влияние эффективности сушки, очистки и джинорования хлопка сырца на качество волокна. Universum: технические науки №4 (109), апрель, 2023 г Стр 44-47. https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-effektivnosti-sushki-ochistki-i-dzhinirovaniya-hlopka-syrtsa-na-kachestvo-volokna
3. R.K. Abdullayev, B.T. Aliyev, J.B. Mamadjonov. Technological loss of raw materials in cotton textile cluster and measures for their dramatic reduction. Tashkent State Technical University named Islam Karimov. International Scientific Technology and Innovation Journal. 2023, Special edition, pages 20-26
4. Р.К. Абдуллаев, Б.Т. Алиев, Ж.Б. Мамаджонов. Инновационная разработка по джинированию хлопка-сырца. Namangan muhandislik-qurilish instituti. Mexanika va texnologiya ilmiy jurnali. 2023 yil № 4 Maxsus son. 229-235 betlar.
5. «Определение качественных показателей хлопкового волокна на измерительной системе HVI 900-SA» Ташкент – 2001 г. 3-25 стр.
6. B.T. Aliyev, A.A.Maxmudov, A.I. Karimov. Theoretical analysis of the working bodies of the spinoff in cotton waste. International Journal of Advanced Science and Technology Vol. 29, No. 12s, (2020), pp. 1891-1897.
7. B.T. Aliyev, A.A. Maxmudov, A.I. Karimov. Mathematical modeling of the interaction of cotton wastes with the discrete position of the mass of cotton waste. International journal of advanced science and technology Vol. 29, No. 9s, (2020), pp. 6313-6320.
8. Р.А. Гуляев, А.Е. Лугачев, Х.С. Усманов Современное состояние производства, переработки и качества хлопковой продукции в ведущих хлопкосеющих странах мира: Монография. Типография АО «Paxtasanoat ilmiy markazi», Ташкент, 2017, - с.11.
9.  Р.А. Гуляев, А.Е. Лугачев, Х.С. Усманов Мировой хлопок: вчера, сегодня, завтра, Монография, Издательский дом “Lamberd”, Германия, 2017 год, - с.165.
10. Мардонов Б.М., Усманов Х.С., Сирожиддинов Ф.Н. Теоретическое исследование эффективной очистки хлопка от мелкого сора // Научный журнал Ферганского политехнического института. 2019. 23-том 3, -С.18-28.
11. Mardonov B.M., Usmanov Kh.S., Sirojiddinov F.N., Tangirov A. Karimov A Theoretical Issues of Development an Innovative Technology of Cleaning Raw Cotton International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology, India, Vol. 6, Issue 3, March 2019, p.p.8285 – 8293.
12. Усманов Х.С., Гуляев Р.А., Лугачев А.Е. Поиск и разработка инновационных решений в вопросах эффективной очистки хлопка-сырца Научно-технический журнал “Проблемы текстиля” 2018 год № 3, -С.31-35.
13. Х.С. Усманов Теоретические исследования повышения эффективности очистки хлопка-сырца Журнал «Universum: технические науки», № 11(68), опубликован на сайте http://7universum.com/tech 25 ноября 2019 года.
14. Х.С. Усманов Инновационная технология очистки хлопка Монография, Издательский дом “Lamberd”, Германия, 2024 год, - с.6.