Физико-химические закономерности процессов комплексной переработки отходов производства натурального шелка тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

НАУЧЙО-ЙССЛЕЙОЗАТЕЛЬСШ ИНСТИТУТ ШШ И ТЕХНОЛОГИЙ ХЛОПКОВОЙ ЦЕЛЛЕЛОЗН

На правах рукописи

БАБАД2АН03 ХАМЗА ХАКИМОВИЧ

1'.:ЗИК0-ХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССОВ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА НАТУРАЛЬНОГО ШЕЛКА. '

02.СО.05 - хямия высокомолекулярных соединений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент - 1992

Работа выполнена в Центральной научно-исследовательском институте по производству и переработке натурального шелка и на кафедре химической технологии высокомолекулярных сое -дине :ий Ташкентского института текстильно;! и четкой промышленности.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ГЕЛЛЕР Б.Э. Официальные оппоненты:

доктор хииичеоких наук, профессор АЙХОДЕАЕВ Б.и. кандидат технических наук, доцент ШАЛАЫОВА А.И. Вед*, уше е. предприятие

Царгиланское научно-производственное шелковое объединение

часов на заседании специализированного Совета К 098.07.01 в Научно-исследовательской институте химии и технологии хлопковой целлвлозы (7С0170,ГСП, проспект М.Горького,1а, г.Ташкент).

С диссертацией иохно ознакомиться в-, библиотеке НИИ химии и технологии хлопковой целлвлозы.

Защита

года в ^

Автореферат разослан

Ученый секрет специализированног кандидат хамичеей

А.С. ТУРАЕВ

ощт шшешяш рабое

Несмотря на сохранявшуюся трудоемкость, кировое производство натурального Еелка не только.не сокрещает-ся, но шлее? тенденции к возрастай®. в ссср производство тяа -нез аз натурального шелка к 1£Ш году увеличился.ка .15,4% 2 составил 2151 млн.ы*\ выход иелпа-скрца составил 26,?^, что составляет 4500 т. шелка-скрца.

Вместе с тем научно-техническсй уровень производства нату -ралького шелка в ebesS стране остается существенно более нежиа, чей в другях странах, проЕзюдяптас его. Зто проявляется, презде sce.ro, в неудовлетворительном-выходе шалка-сврца. При переработке х кг. сухих коконов вчход"шелЕЕ-снрца составляет 25-30 %, в то время как в Япония, Китае и других странах, этот показатель в 1,4 - 1,5 раза больше, составляя 25-í0%. Факторов, обусловливающих это негативное явление кяого и-связаян отп с рядом звеЕьеа. технологической цапа: а получена* грепн до вапусга сзлга-снрца. j'pon, ежегодно наЕоскг.зй нгродюп;- хозяйству Ез-за этого отставания, исчисляется цногпя глллнона?"*? рублей.

Сущее тв8HHK-1 фактором в повкпевал техЕолагнчесвоИ зЗФоктнз -ноете шелковой прог.щпленяоети является улучшение переработка коконного сырья, особенно увеличение Епхсда. селка-сарца. Bo.cs кень-сое значение вмеет комплексное генользоваяке огходоз ярогзводст-ва натурального селкч, ток как в настоящее вре.'.-я колачество отходов на I кг. внработашюго Еелка-снрца прегрс&зт I ят.

ОсщвноЗ проблемой, стоящей перед производством натурального шелка, является езздавге эковошпескн малоотходны* .зехкелсгЕй. Спя включ-ит комплексное ксхюльсоБЕвие, как волокяесгей еоапоне::-í:ti кокона, гак а куколяк. '

зто обусловливает техппко-зЕояоцаческуэ е- ваучпув :;злессоб-развоать дальнейшего разватяя работ в обл-зетз гецзщехеного вгхагь-госаняя отходов производства натурального: caictav что Ередоцрсде-ляет ектуаяьЕость.. зг-брашой тс*ц; ссслздованпя. Дашся работа яа-ляется. этепаа в Еэуче-лш врсбледЕ ■"Разработка способа по улучет-ккю перекототаЗ' способности етлка-сБрцг" а "Разработка нагого раствора.для сиуяьсгровакпя■сгяйа-сщща грд'внрабстге кручокзх нп-

резрабатизазкоЗ в ШШЯШНЛ (регастр&шоявва кжзра научзо-технкческой продукция - ШйИШВ - IIS33B а П£023>.

Н^М'работе явилось язучениз фаззЕо-хтяческаг, коллоидно -

. --жкс, а текас е.грз'ктурш~*»р.-£одогическнх йзк&нанпй-•.'■гопеяякернгх ::окпснекг коконоз гута его .шелкопряда в про - ■ •..гсссх 2х переработка с вахзфайышЛ пслЕ-снрец с целы) выборе пе-.'.еаообразвнх способов аерерабоит отходов этого производства и выбора путе£ фэрмироваиЕЯ ыаяоотходянх текнологий.

Ооковнне задача сселедовашя аакявчеднеь:

- б изучении фазвко-хЕмическш: аспектов смачнванхя еокоеоб ^якып рас-гворами разДЕЧНЕх ПАВ; в установлении закономерностей

...готацЕоншго раздалелкя белкознх а небелковых Фракций коконов;

- в исследовании процессов выделении фиброииовои компонента •:ра подготовке ашшера дал переработки в. волокна, ейте в в изучении реологических свойств форшвочкых растворов фиброина к ех г экологической пригодности;

- в £эучевал ироцзссз гкотракционанх обработок сухих.куко -лок тутового велиоцуяда ь водна: средах к гсследовакяи возмохнос-::: получению: эмульсий в техполегхчоаткхх процессах коконз&ютания и тёксгдшюЯ переработке натуратвкого пелка.

хардпгеэеогига объектов. методов ассяэковазия« 3 ас -.-.тадсваадях бйлг ее пользована .гэяокннстве е наволоянветае отходи •;?о23Бодства натурального шелка, агесперакенгн щюзодшшсь на спе-»•аельвом лабораторной оборудовании, а татке на ошлне-промыален-'нх установку. Дра вроводеьия кссладоваляЛ дрккеяяяся комплекс ^е годов физгжо-хк'лческого анализ а: $отоэлектрокелор>аке трячоскЕй, :азксзгкетртаскйЯ, оптический, рентгекоструктур£™3, эяегтрокно-■лкроскоЯкчес'а'Л. Оценку оскоок измерения год проведении экспе -рзмонтов осуществляли с поыэщьэ методов кэтематнадсяой статнота-

Ак.

Научаая_Ёовиана. Научная новизна работы заюшчаехоя з тсч,

"то:

- установлены осшвнао какетгчгсЕ-.'г е терюдакамЕчесгсле фак-¿сры гЕдротериаческо"' обработка отходов кскономстааая как природная .■.¡ногоко.УПоненгкЕх: код:яоз^дконнк.; шт^риг.тов к описаны закономерно ¿те их разделения;

- установлены закс номер кос тн фаз. ко-хЕМ1ческ2х и ко'лоидне-:е.'.:2ческпх процессор фаотвцаоалого огдаленн;, бэлковзх к небел -•.'СЗзЗС компонент кокс нсв тутового

- егучеап кинетика к свойства

центрированиях растворов фибршглчрних белков, звделенных из коконной оболочки; установлена морфология оболочки куколка а описана кинетики массообменннх цроцессоз при экстракционной обра -ботке куколок тттоеого шелкопряда;

- изучены физико-химические закономерности процесса экстракции белково-липидного комплекса куколок, свойства я способа технологического применения стабильных эггулъсий зк-граггов для удушения Еыхода и качества шелка-сырца.

Практическая значимость и реализация работа в дроцншленноста.

Практическая значимость полненных результатов заключается

в:

- разработке новой непрерывной технологической схема очистка нетекстильннх белковнх отходов производства натурального шелка и подготовка их к растворении;

- разработке технологического процесса приготовления эф$ек-тивннх текстильно-вспомогательных препаратов на основе продуктов экстракции липиднкх компонент из куколок для повышения выхода и улучшения качества шелка-снрца в процессе кокоюмотания.

.Производствен;»® опнтно-цромшшеняами вспшанвад на Таю -кентской опытной зелко-мотальноЗ фабрике.и на Еамангззсяок ц?о -азводствеяном шелковом объединении авровых тканей доказана эффективность и целесообразность применения эмульсий полученных при экстракционных водных обработках куколок, для улучшения качества и увеличениявыхода яелка-снрпа.

Апробашя работы. Основные пологёния работы докладывались и.обсуждались: на Республиканской.научно-технической конференции молодых ученнх и специалистов, Бухара, 1582; на. совещании' Технического совета Намангаьокого и Ургенчского производственного шелкового объединения, Нагланган," Ургенч - 1588-1991 гг; на научно-техническом семинаре технологической лаборатории ШШППНШ, Кар -гилан - Ташкент, 1935-1931 гг.

П^бликащи. По материалам диссертации опубликовано 13 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической и. экспериментальной части с обсуждением результатов, выводов, списка исгользованной литературы и приложений. Она содержит № страниц ^:_:,'ижпасного текста, чо рисунков, /5" тгсшкц, библкогргфэд па пг- яеакснований

отечественных а зарубежных авторов.

Во введении обоснована актуальность выбора темы и формулнро-вана научная новизна, практическая значимость работы, цели и задачи исследования.

В_ллтераг2ршм_обэоре проведен критический аначиз современных представлений о морфологш: коконов, о структуре натурального шелка, о процессах его .формирования.в естественных условиях, прячем, обращено особое внимание на грамотность реализации жидкокристаллического состояния фибриллярных белков в серуме шелко-отделдтельноЗ аелезн. Приведена информация о морфологических изменениях куколка тутоЕого сзлкспрлда в процессе развития кокона. Рассмотрены особенности архитектоники кокона тутового шелкопряда.

В методической части призедепо описание методов зсследова -ния, использованных при выполнении настоящей работы, как известных, так и разработанных автором.. Описаны стендовые и технологические установки, примененные автором при решении опытно-технологических задач. Статистический анализ результатов, а также анализ математических моделей процессов проводился с потщг- мини ЭВМ "Искра-1255" по стандартам программам.

Экспериментачьная часть содержит 6 разделов. включая обсуждение получениях результатов.

О юрфологических и структурно-механических свойствах коконов

В результате проведенных исследования било показано,, что коконная оболочка представляет собой природный композиционный материал. Армирующий компонентой его является коконная нить, укладываемая гусеницей шелкопряда в процессе завивки кокона в оцреде -ленной порядке. Связующим компонентом слукит серицин и воско-бел-ковай комплекс. Композиционный и химический состав оболочки существенно изменяется от наружных до внутренних слоев кокона. Бели изучены структурно-механические свойства коконных нитей по всей толщине оболочки. В.продеесе завивки кокона, толщина коконной нити уменьшается, в то время лак гесткосгь ним, характеризуемая Б, и кристалличность .полимерного субстрата, <к , возрастает.Внутренние слов кокона сформированы из. менее плотно упакованных, ко более жестких в ввсокоудардцоченннх на структурном уровне.кокон-

кпз: нитей, это обеспечивает необходимую- прочность впей "конструк-гиз". Сложность архитектоники коконных оболочек, обусловленная различиями б композиционном составе,: а так же в морфологии внешнего, среднего' и внутреннего слоев, обусловливает целесообраз -ность варьирования температурных, концентрационннх и. скоростных параметров процесса кокономотаяия на различных стадиях размотки коконов, чтобы увеличить выход шелка-сырца..Следует так не принимать во внимание "адгезионные" свойства связующего, которые предопределяют усилия схода нити.

Физико-хшАические аспекты подготовки волокнистых отходов производства натурального шелка' к'технологической пере -работке

Динамика гидротермических. операций при производстве и пере -работке шелка-сырца обусловлена как хиинчеыика, так а морфологическими особенностями поверхности волокнастнх материалов, а также их пронздаемосгья. Она связана со смачиваемостью а. шследувщим набуханием природного Еогшознта,- соцровзздающимся массообиенои менду композитами технологических растзсроз з расгЕоримшл (диспергируемыми) фракциями коконных оболочек.

Было проведено систематическое изучение влияния химической природа и концентрации поверхностно активных веществ (ПАВ)' на смачиваемость различных отходов производства натурального шатка. Установили, что натуральный шелк смачивается слабее экзиконцзнтри-рованными воднши растворами катионоактивннх ПАВ незкели анионо -активными и неиовогенннми ПАВ. Для оценки активности используемых растЕоров ПАВ изучали коЕцентрацио1Шув.зависимость поверхностного натяжения их водных растворов, 4*на этой основе.определяли крити-^зсние концентрации мицеллообразования.' При концентрации'ПАВ выше крдтическоЗ концентрация шцеллообразований'на волокне сорбируются не только отдельные молекулы,: но и шцеллы;ПАЗ, образуя адсорбционный слой, в котором в сторону раствора обращены полярные группы. Такой слой хорошо'смачивает¿я водой, и в-пределе достигается полное смачивание шелка. ■

Бел а исследована кинетика .'а термодинамика сорбции анионо -активных ПАВ .различными видами.волокнистых отходов, натурального шзлка в широкой температурной а концентрационной области. Химиче-

сюи шгенцаал, д^г , практически ве зависит от соотношения флб] ка и серицвЕа ,в волокнистой массе, но снижается по шре увелкч! ния концентрации НАБ. Одновременно отмечается возрастание скор< та диффузаа, ¡3 , ПАВ в подимершй суЗстрат; увеличение прогс: дат интенсивно при возрастании концентрации ПАВ до критической концентрации ьшцеялообразования, ео замедляется ь ише этой вели"-нв. Анаоноактивнае ШВ являются эффекзявншдд фаотореагеЕташ. I чение вовмакноста использования пленочной флотации для очистки волокнисто®, «асов от обломков куколок тутового шелкопряда и ни ваческих загрязнений показало ее эффективность (см.рис.1). Наас

■ У... I .. II > ---г*— ■ , ■ и , J. ■ , . .«„•■•■, ■ I I .

0 2 4 6 8 10 12 14

рН пульпы

Рас.г. Влияние темпера-хура - 2, 3, 4 (цра 343 К) a.pS-I флотирующей среды ка „$5ектквшсть очистки коконных оболочек от зЕгрязкгхШй. а - сульфонал Ш-З; 3 - метаусон; 4 - дастиларованная вода.

лее эффективная очистка достигается цри рН - 5 * 8 яри Т-338^343 К. По мере накопления во флотирующей среде экстрагируема* веществ (серицина, лиоддво-белковвх комплексов и щ>.), эффективность разделения основного вещестга а загрязнений повышается. Это позволяет использовать.флотирующий раствор (после очистки) многократно. Окончательная очистка волокнистой шссп достигается при последующей их отварке при рН -10, 5 + 0,5 в присутствии г г-дм"3 суль-фонола ШЬЗ а 0,2 г-даГ3 .соди. При этом деструт-иия полимера 'фиброина) незначительна.

. Бала предловена технологическая схема подготовка волокнис -той масса для последующего, ее растворения, для переработки в химические волокна. Бр^ваннае коконы разрезаются на мааине ККРА-1 для отделения коконоз. Затем волокнистая масса подвергается (флотационной очистке, отзарке, тщательной лр'ошше, центрифугированию и мокрой резке на .игвпальки длиной Б-Ю т.. После этого во -локнистая масса с определэнноЯ влажностью поступает на растворе-, ние. '

Реологические характеристики растворов ".басдна

Олмшз-шкос.жошгческое изучение процессов набухания а растворения волокон натурального шелка в гидротрспнах раствориталлх показало, что наиболее равномерно "Процесс растворения протекает при влажности волокна 30-35$. Наибольшее содержание гель-частац в получаемых растворах наблюдается при использовании в качестве растворителя 52-63 % роданистого натрия в присутствия добавок изопропилового спирта.;.Выбор оптимальных условий растворения волокнистых отходов-натуратьвого шелка был проведен на' основания анализа полученной математлческо?- ..модели процесса, составленной при реализации полного факторного эксперимента, выполненного на лабораторной опеткоЯ установке. На основании анализа оприорной информации, полученной в результате лабораторных экспериментов, были выбраны следующие факторы и интервалы их варьирования: . Х1 - температура растворения - 333 К; Д Х^ - .5; ^Х^- количество добавляемого в растворитель и~опропилового спирта - 12%;

дХ2 - 4; й Х3 - влажность, фиброина, загружаемых в раствори -тель - '50 %; 4Хо - 10.

О

В качестве параметров оптимизации были внбрагш: продолжи -.тельшсть растворения, мин; вязкость.раствора. сек. Были получены. следувдае математические модели -процесса растворе-

- iß -

ния:

Уг = 264,6 -35,73^ + 12М2 + 74,5Xg + S.SX-^g + 4,5X^3 +

+ 15,8X^2» .

у ^ = 74,08 - 7,'SXj- - 3,08 х2 + 5,5 Х3 - 3.,0 Хд. • Т2 -

- 8,08 Хх • Х3 - 1,50 Х2 • Х3 ■

Машинный поиск оптимума этих-моделей и последующая экспериментальная проверка показали, что наилучшие результаты при растворении волокнистой массн достигаются при

Xj * 328 К; Х2 =10 %\ Х3 = Зо %.

Продолжительность растворения-составляет 120 мин, а эффективная вязкость по методу "падающего шарика" - 82 с.

Были изучены реологические характеристики формовочных растворов в широком диапазоне'напряжений сдвига и температур, а также концентрации полимера-и содержания изопрспиловсгс спирта в растворявдеЗ. смеси.' 'Закономерности процесса течения концентрированных растворов различных волокнистых отходов натурального шелка идентичны (см.тайн.-I).

■ Таблица I

Влияние напряжения сдвига (£), содержания кзоцроделового спирта и концентрации фиброина на кажущуюся энергию активации'вязкого течения л Е формовочных растворов

Концентрация!Содеркание Л л Б ■ К|к ппн Пя

фиброина, % !изопрошло- !__о моль • __ ___

|вого спирта,! "] ] I5SG [ 2520 ] 3280

12 В 14,0 14,3 14,1 14,6 14,2

20 14,4 14,5 14,4 14,3 14,6

20 8 • 15,3 15,3 15,1 15,1 15,5

20 15,4 15,3 15,2'; 15,5 15,3

Введение изоцропилового спирта'.в растворяющую смесь для улучшения растворимости волокнистой кассы приводит к улучшению "прядоыостя" концентрированксго раствора а некоторому снижению его поверхностного натяжения. Температурный коэффициент эффек-«. тивной вязкости, -йЕр, останется практически постоянным цри f-IO1* * Ю^ Па. Было проведено такте вычисление "действующего

объема", концентрированных растворов фибриллярных белков, показавших,-что увеличение Т с 40 до 4000 Па обусловливает снижение Уд в 10 раз; увеличение содеркаяия изопрошлового спирта с 8 до 20 % приводит к понкаешво' V^ на 12-15

Было проведено такие уточнение условий фильтрации и обезьсз-душвания формовочных растворов.

волокшстеми отходами натурального шелка

Проведено систематическое изучение пригодности различных видов отходов натурального шелка для модификации полиакрклонатриль-ного волокна, эксперименты проводились на лабораторной прядильной установке ГПУ. Было установлено, что применение для этой цели волокнистой массы из бракованных коконов (приготовленной по вше -описанной технологии) и из волокнистых отходов, отсбракпь'х на. различных стадиях процесса переработки натурального шелка и также прошрдшит необходимую подготовку, приводит к идентичным резуль?а-там (см.табл.й).

Таблица 2

Физико-механические свойства модифицированных полиакрилохштрильных волокон

Содержание . ! Относительная 7 Удлинение ТУстойчивость, фиброиновой ! прочность, ! при разоа-' ¡кдаойнзм из-добавки, % ' ! сН/текс \ ве, % тгибам,циклы

5 34,4 + 1,5 27.3 + 2,0 ' 2ID80 + 50

10 40,2 + 2,6. 24,4 + 1,8 . 34020 + 100

20 30,7 +1,8 33,2 +3,0 . 24160 + 80

пои формовании наибольшая стабильность процесса наблюда -лась при содержании фиброина шелка в полимерной смеси - 10 %.

Были проведены эксперименты по изучению пригодности модифицированию: полиакрилонитрильних волокон для переработки в угле- . родные волокна. При карбонизации модифицированных волокон не образуется внутренних полостей я пустот в полимерном субстрате по-' луч&ьмых углеродных волокон. При этом достигаются.хорошие элас -тические свойства углеродных волокон'(см.табл.3).

Текии образом, для модификации полиакрялонитрильнж волокон пригодны различные види волокнистых, отходов ягтфеяьного шелка.

Таблица 3

Ййико-^зганическве свойства нарбонизованшх

Стадия обработка ! Диаметр, 1 ! волокна,мхм 1 Цючдсть 1 Удлинение,

Исходвое ' 20,7 ■ - «ц, 5 - : 25,7

Вэсге скгогения . 17,2 тл Т7.0

УГлеродвое 14,0 54. В 2,8

Сложная архитектоника кокова ■ как природного Еошюаита обусловливает нзобходшаэсть учета фззико-хш^итчесгжх особенностеЗ протекания процессов подгетовиг этих отходов к переработке.

Изучение пронесся экстрагдзоннах обработок сухих куколок тутового шелкопряде в.водннх средах

. Вторым компоненты кокона тутового" шелкопряда является куколка,. радаонадьвде использование которой представляет существенный интерес для создания малоотходннх эЙ'ектйвных технологий дроаз -водства натурального шелка.. Гидротершкеокая обработка сухих коконов в процессе их размотки реализуется как сопрякеяшЯ процесс "дешнтага" коконнзй оболочки - пра поотоянюм уменьшении ее тол-шва а изменения структуры коконной нити г набухашя куколок, под-вергяутш: шраа- а сушке -на стадии первичной обработка кскошв. Методом растворойэй электронно! «икроскошш была кзучена морфология зкзоскалета куколки. Когица (оболочка, пакцврь) куколка представляет собой прарсднкй композит сандвкчевоя структуры. Сотовидной хитинойвЗ. каркас -в областиголово-груди куколки , шиеет шого-угольнвв пора со средний размером 2г4. шм.'Бршная часть.экзоске-лета представляет собой хорошо организованную сотовидную, структуру, кавдая штнугольавя .ячейка.-.которой, имеет средний размер 7-г$ .мим., "Пора в хидшовош каркасе заменены воско-белкбвым комплексом. Наружная поверхность вкзоскелета куколка образована планкой того же состава. . ■ .

^ентгевоструктурше доследования показали, что полимерный . субстрат хитина вкссноупорядочен»

Бшсо дцюведавокзуневиё динамика набухания воздувно-сухих куколок. при,комнатной температуре*. наибольшее', интенсивное набухание ее наблюдается в течйеге первцк' :30 ман. На'кинетику набухания

- т-

некоторое влияние оказывает присутствие ШВ-. В" процессе набухания, особенно при повзаенннх температурах происходят массообмеа-нке процесса, приводящие к экстракции, из куколки дипидо-бедково-го комплекса як ссрбпда ПАВ. Контроль процесса экстракции осу -ществлялся по изменению" концентрации экстракта. На рис.2 приве -денн полученнае результата. .

6,0 8,0 10,0 Время,час

Рис.2. Кинетика экстракционнах процессов хфа обр^откэ . воздушо-сухих."куколок на. капу: I - в.даеталла-рованшЭ воде; 2 - в 1:.% растворе, карбоната, натрий; 3 - в О,Í а растворе едаого натра.

Воздгшно-сухая куколка характеризуется очень шройим распространением пор го размерам кгшдляризх.. отверстия. В результате набухания внутрейЕЯя .Еовврхзйсть ее врэрастает» причем, существенная роль принадлезит эффекту кападдярного всасаваняя. Проводилось ийучениз. ф :зняо-х~;л1ггескдх сзоДстз, а тагае композиционного состава "куколочюго кзсла* и показало присутствие з кем "насекомого воска*, а такзе некоторого количества. белка.

Было проведено систгматичзснэе изучение' влияния гидротерми-ческоЯ обработки (на - ¡^пу). воздушно-сухих. коконов на.динамику экстрацаонних процессов дри.разлячнах средах.. Средние, значения суммарных коэффициентов диффузия липвдо-белковых в':цеств из куколки, при 373 К составляет: . .

Среда Д,1С9 м2 • с"1 ' А0 в

вода II, Г 0,427 О, КО

раствор т,0 % карбоната натрия '¿,2 1,20? 0,262

раствор 0,1 н едкого натра 5,3 0,735 0,458

ИашшшП: анализ динамики экстракции липидо-белкового кома- • лакса из воздушно-сухих куколок различных гибридов при гидромодуле 250 : I показал, что этот процесс удовлетворительно описывается змпврическим уравнение:.!:

С= ¿о -Т6

где С - концентрация экстракта,, % (масс.); 2"- продолкитель -ность, мин; в- постоянные (см.выше).

Предложена модель.структуры частиц липадо-белковой частицы эмульсии. Проведена оценка гидрофильно-липофильного баланса частиц экстракт^, разная 12. Полученные жиро-белковые эмульсии стабильны во времена.

С учетом вше изложенных: соображений была разработана технология получения киро-белковых эмульси'! методом высокотемпературной экстракционной обработки куколок. и их фрагментов после флотационной очистки волокнистых отходов.

Показана .технологическая-целесообразность применения жиро-белковых эмульсий для. эмульсирования шелка-сырца в процессе размотки коконов, а также эыуньсцрование при закгк« шелка-онрса на малых мотовилах. При этом увелячавается выход иелка-снрца и улучшаются его текстильно-технологические характеристика. Эмульсия ка основа компонентов куколки и ПАВ апробирована в производственных условиях в 1538 г. ка Таскентской опытной шелкоштатьно! фабрике и в 1232-1261 гг. на Наманганском и Ургенчском.произведет -венном шелковом объединении ааровых тканей. Эмульсия внедрена на Наманганском и Ургенчском производственном шелковом объединении в полном объеме, фактический тодовс.1 эко.ком'1ческий эффект от внедрена" эмульсии составляет 51 тыс.руб." •

в ы з о д ы

I! Исследованы Зизико-химические закономерно ста гидротермг-ческих обработок нетекстпльных отходов производства натурального шелка, рассматриваемых ка;с природные композишоннне материалы. Коконная оболочка рассматривается как"многослойный волокнистый композит слоаной струь^уры, армирующей компонентой которого является шелковина, а связующим'- сзрицик и липидо-восковыз.соедине -нял. Установлен, что яесткость фаброанового каркаса возрастает от внешних слоев оболочки к внутренним, в то время как ее пл..г -кость снигается. Дано количественное описание корреляционной завис шлет и модуля упругости шелковины от ее линейьт г плотности ао толщина пегэнной оболочки.

•¿. Исследована смачиваемость коконной оболочки различнкми технологическими растворами в широком температурном п когцентра-ционном диапазоне. Установлено, что смачиваемость существенно возраст" ет з присутствии анионеактивных ПАВ, при их концентрации больше критической концентрации мицеллообразования. Показана вез-моаность описания процесса пропитки яоконннх оболочек при гидротермических обрг'ох'ках моделью Кяерка-К'шлера.

.3. Разработан .«.¡етод разделения белковых и небелковых компонент при переработке .бракованных коконоз методам пленочной флотации. Исследозанн влияния темиерр.турнэ-концентрацаонных факторов и рН на полноту очистки получаемой волокнистой массе. Исследозанн физико-химические. аспекта последующе;! отварки волокнистых отходов производства натурального шелка. Предложена технологическая зхема подготовки волокнистых отходов для последующего приготовления формовочных (прядильных) растворов-'при использовании их в технологии химических шлокон. Разработана математическая модель процесса, описывающая взаимосвязь.исходной влаяности волокнистых зтходов со свойствами получаемых формовочных расть-ров. '

4. Исследованы реологические свойства Формовочных растворов -на основе волокнистых отходов прс-зводства натурального шелка. Зкбран оптишльниЗ состав растворяющей смеси, обеспечивающий возможность получения концентрированных - до 20 % (масс.), стабиль -якх Формовочных растворов.'Было проведено изучение влияния доба -зок фибриллярного белка (фпброкла).Б полиакрилокитр^ волокне

на процессе получения на их осноЕе углеродных волокон. Показано, что введение в полимерный субстрат полиакрилонитрильннх волокон 10 % фиброина позволят получить углеродные волокна компактной структуры и с большой эластичностью.

5. Сухая куколка тутового шелкопряда рассматривается как сложная многокомпонентная структура. Оболочка (пгнцирь) куколки представляет собой композит сандвачевой структуры. Электронно -микроскопическими и рещтено-структурными методами было показано, что морфология и механические свойства оболочки куколка определяются сотовидной структурой высококристаллического хитинового каркаса.

6. Установлено, что в результате гддротермических обработок происходит набухание куколок, сопровождающееся экстракцией липидо-белкового комплекса. Исследована кинетика.процесса и показана зависимость диффузионных процессов от состава дисперсионной среды. Предложена математическая модель процесса, описывающая кинетику экстракционных обработок, и проведена оценка гидрофильно-ли-пофильного баланса, получаемых эмульсий. Разработан технологический процесс получения стабильных жиро-белковых эмульсий. Проведено систематическое изучение эффективности применения эмульсии в кокономотальном производстве и улучшения текстильно-технологических характеристик шелка-сырца.

. Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Бабаджанов'Х.Х., Костюк С.Д., ГеллерБ.З. Некоторые физико-химические аспекты подготовки волокнистых отходов производства натурального иелка к технологической переработке // Известия ВУЗов "Технология текстильной промышленности. - 1Э85, - № 5. -

С.12-15.

2. Бабадаанов Х.Х., Геллер Б.Э. Об очистке дефективных коконов флотационным методом // Научно-технический сборник Телк"'. -

- Таакент: йзд-во УзНИЙНТИ, 1583. -/Я 5. -.С.26-27.

3. БабаджановХ.Х., Геллер Б.Э., 'Костюк'С.Д., Хамраев- А.Л. // Смачиваемость.волокнистых-отходов коконемотального производства растворами различных ПАВ.// Научно-технический сборник "Шелк".

- Ташкент: Езд-во УзЕИИНТЙ, 1983. - £ 2. -С.25-25.

4. Бабада:аноз Х.Х., Галлер Е.З., Костяк С.Д. Влияние отвар-"'1 водохнасткх отходов натурального шелка на переработку их в химические волокна // Научно-технический сборник "Шелк". - Ташкент: Изд-во УзКИШТИ, 1286. - 1? 4. - C.2S-3Q.

5. Еабадааков Х.Х., Геллер Б.Э., Камялова С.Л. Вязкостные свойства прядильных растворов фиброина // Химические волокна. -ISSS, 3. - С.23-24.

6. Бабадг-анов 1.1., Костик С.Д., Геллер Б.Э., Алямбаев Э.1. Исследование возможности получения белка из отходов производства натур ачьного палка // Научно-технический сборник "Шелк". - Тан -кект: Изд-во УзШКТИ, IS87. - S 4. C.HS-H7.

7. Бабадкаков Х.Х. Использование отходов коконоыотаная для повышения качества и перерабатывающей способности шелка-сырца // Научно-технический сборник "Шелк". - Ташкент: Изд-eo УзНИИНТЯ, IS8S. - 2. - С.28-И9.

8. Бабадкгиов Х.Х., Костгж С.Д., Геллер Б.Э., Копылов Й.М., Халилов Х.Х. О некоторых структурко-мзханпчеснпх свойствах коко -нов тутового аелкопряда // Научно-технический сборник "Шелк". -Ташкент : Изд-во УзШИНТК, IS89. - I? 5.- С.28-27.

9. Бабадканов Х.Х., Геллер Е.Э., Ерокопчук Й.Р. 0 морфологии оболочки' куколки тутового шелкопряда // Научно-технический сбор -йж "Шелк". - Ташкент: Изд-во УзНМШТИ, 1890. - J5 5. - С.10,11.

10. Бабадяанов Х.Х., Геддер Б.Э., Таринов В.IL 0 массообмен-KIBC процессах при гадротериаческих обработках мумифицированних ку-;сслок тутового шелкопряда // Научно-технический сборник "Шелк". -Т..шкент: Езд-во УзЕШШТИ, ' IS9I. - il I. - C.IS-I8.

11. Бабадаанов Х.Х. Разработка метода определения смачивав -кости натурального шелка // Тезисы республиканской научко-техка -ческой конфврекцаи шлодих ученых и.специалистов.' - Бухара, 1932. - C.IC2.

12. Ба$адгса.«ов Х.Х. Смачиваемость коконов тутового шелкопряда растворами ПАВ // Тезисы докладов научной' конференции профессорско-преподавательского состава, посвященной 50-летию института. - ÏEÏK8HT, I2S2. - 0.105.

13. Бабадканов Х.Х. 0 гидродинамической очистке нетекстиль-нкх отходов натурального шелка при переработке в химические волок-ьа // Сборник научных трудов. - Тагяент, ISS4. - С. 52-54.

Подписано в печать - 3/1 - 1992 г.

«горна? бумаги 60x84 1д£> Бумага типографская }г I. Печать "РОТАПРИНТ". Объём 1,0. Тирак 100 экз. Заказ С I.

Ротапринт общества "Знание" Узбекистана. Таскеиу, ул. А.Кадкрк, 13.