Новости/Аналитика

В последнее десятилетие в мире спрос на текстильные материалы, в основе которых лежит ненаркотическая конопля, стремительно растет. Об этом можно судить по последним аналитическим данным по выращиванию технической конопли, опубликованным Конгрессом США, где львиную долю рынка производства сырья и конечной продукции занимают Азиатские страны, в основном Китай.

На сегодняшний день эта лубяная культура по объему потребления в различных сферах жизнедеятельности стоит на одном месте с льняным волокном. Современный уровень развития технологической базы стран-экспортеров позволяет отметить несколько основных направлений использования конопли, которые актуальны и весьма экологичны. Hemp (техническая конопля, англ.), как источник сырья, может успешно использоваться в текстильной (ткани и нетканые материалы), целлюлозно-бумажной (целлюлоза), пищевой (конопляное масло) лекарства, строительной (теплоизоляционные материалы), автомобильной (композитные материалы) и других отраслях промышленности, а также при производстве биотоплива.

В России ненаркотическую коноплю, как техническую культуру для разных отраслей промышленности, только начинают осваивать. Сейчас селекционными исследованиями и ее выращиванием занимаются в основном в Пензенской области, Чувашии и Краснодарском крае. Коноплеводство всегда являлось традиционной отраслью сельского хозяйства этих регионов России.

Однако, рациональность использования волокна технической конопли в качестве шпагата, веревок, канатов и паковочных материалов имеет неоднозначную оценку. Как известно, элементарные волокна конопли, входящие в состав технических волокон, имеют некоторые показатели геометрических свойств приближенные к льняному и хлопковому волокнам.

Главная цель данного исследования — получить более мягкое волокно из технической конопли, имеющее прядильные свойства и пригодное для дальнейшей переработки в текстильной промышленности. Проведены исследования по поиску оптимальных модификаций ненаркотической конопли и анализу ее прядильной способности для дальнейшей переработки с натуральными и химическими волокнами. 

Исследуемые модификации, проводимые на модуле по обработке лубоволокнистых материалов, представляют собой физические воздействия, основанные на расщеплении сопутствующих целлюлозе веществ и дроблении технических волокон на более тонкие комплексы и очистке их от костры и сорных примесей путем применения гидродинамического воздействия (электроимпульсный разряд) на материал. При испытаниях предусматривались постоянные характеристики: зарядная энергия электроимпульсного воздействия устанавливалась на уровне 1,3 кДж. Для выяснения влияния электроимпульсного воздействия проведено варьирование числа разрядных импульсов в серии — в рамках базового диапазона. Исходный базовый диапазон числа разрядных импульсов составил от 700 до 1100. В результате этого воздействия наблюдается нарушение целостности первичной и вторичной структур лубяного волокна, удаление пектиновых соединений, лигнина, что способствует, ослаблению межклеточных связей и волокно частично поддается распаду, вплоть до элементарных волокон. Для разделения, параллелизации и снижения доли длинных волокон (более 45 мм) лубяное волокно подвергалось двойному прочесу на малогабаритной чесальной установке ЧБВ «Орловчанка».

В качестве исходного материала использовалась треста технической конопли (пенька), сорт ЮСО-31, полученная из соломы конопли методом расстила и прошедшая первичную обработку на трепально-мяльном оборудовании (партии 1–3) с чесальной машиной «Текстима» (партия 4) и отдельно на чесальной машине ЧММ-14ВММ (партия 2). Модифицированное сырье порционно разделялось на партии для исследований в зависимости от количества задаваемых импульсов. Оценка показателей физико-механических свойств пеньковых волокон каждой партии проводилась на основе методики определения свойств короткоштапельного льняного волокна, предназначенного для переработки в хлопчатобумажной промышленности.

Возможность использования модифицированных волокон технической конопли в производстве нетканых материалов оценивалась на производственных площадях. В качестве связующего компонента использовалось полиэфирное волокно линейной плотности 0,6 текс, длиной резки 60 мм, предназначенное для производства нетканых материалов. 

Учитывая возможные направления использования (обувные подкладки, набивочные и прокладочные материалы для мягкой мебели и постельных принадлежностей, а также различные изделия для автомобилей), требующие высокие гидрофильные свойства, полученные экспериментальные образцы нетканых полотен были испытаны на основные показатели гигроскопических свойств (согласно ГОСТ 3816-81).

Результаты свидетельствуют, что поверхностная плотность нетканого материала и процент вложения модифицированных пеньковых волокон напрямую влияют на степень водопогложения, средний показатель которой составляет 676 %. Видно, что с увеличением процента вложения натурального волокна (от 50 % до 80 %), повышаются показатели нормальной влажности и гигроскопичности нетканых полотен с 4,3 % до 6,95 % и с 8,9 % до 15,8 % соответственно. Таким образом, оценка основных гигроскопических свойств нетканых полотен, изготовленных на основе модифицированных пеньковых волокон, дает основание полагать, что их использование в вышеуказанном ассортименте, представляется возможным.

Основываясь на опыте использования модифицированного льняного волокна в хлопчатобумажной промышленности, было принято решение о выработке пенькосодержащей пряжи пневмомеханическим способом прядения на оборудовании хлопкопрядильного производства. В результате экспериментальной выработки удалось получить ткацкую пряжу 71,4 текс из смеси 70 % хлопка и 30 % модифицированного пенькового волокна (партия 4). Полученная пряжа была успешно использована в качестве утка при получении ткани типа Рип-стоп 230.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что для существенного увеличения объемов производства, использования и для повышения качества волокон ненаркотической конопли необходимо продолжать комплекс мероприятий, направленных на исследования:
- степени ослабления связей сопутствующих веществ (инкрустирующих веществ, остатков гемицеллюлоз, экстрагируемых веществ);
- степени травматизации структуры лубяных волокон, в том числе потери прочности элементарных волокон;
- уменьшения трудоемкости и себестоимости модифицированного сырья.

Разработка и промышленное освоение технологии модификации технических волокон безнаркотической конопли позволят существенно расширить отечественную базу лубяных волокон для производства конкурентоспособных текстильных изделий технического и бытового ассортимента.