Исследование влияния намокания на прочность различных видов шпагата, применяемых для обвязки рулонов льна

С развитием механизированной технологии уборки льна в рулоны встала задача обеспечения надежной паковки, связанная с выбором и применением обвязочного шпагата. Для первичной обработки льна является важным сохранение цилиндрической формы образованного пресс-подборщиком рулона при последующих операциях, связанных с транспортировкой, погрузкой-разгрузкой, хранением под шохами или скирдах и заканчивая доставкой рулонов на размотку. Все это сопровождается значительными статическими и динамическими нагрузками, различными изменениями параметров окружающей среды, воспринимаемыми рулонными паковками.

Сохранность формы рулона обеспечивается качеством обвязки, прочностью обвязочного шпагата и его способностью сохранять свои первоначальные качества при воздействии различных факторов.

Качество обвязки в основном зависит от механизатора, соблюдения им регламентированных правил обвязки рулона и его опыта и навыка работы на пресс-подборщике. Прочность шпагата, характеризуемая величиной разрывного усилия, задается и гарантируется его производителем. Сохранение же прочностных качеств шпагата при изменении параметров окружающей среды, по меньшей мере, не освещено в доступных широкому кругу пользователей информационных источниках.

В связи с этим, нами были проведены исследования влияния влажности (степени намоченности) шпагата, применяемого для обвязки рулонов льнотресты, на сохранение его прочностных свойств.

Для нашего случая устойчивость шпагата к намоканию может косвенно характеризоваться таким показателем как степень набухания шпагата в воде по массе. Это показатель качества шпагата, характеризующий способность его к набуханию, условно определяемый по приращению массы шпагата в воде в процентах.

Программой исследований предусматривалось определение степени набухания по А ссе при различной продолжительности нахождения в воде (1ч, 24 ч и 48 ч) различных видов и производителей применяемого обвязочного шпагата (рис.1) с параллельными замерами разрывного усилия на каждом этапе.

Методика исследований заключалась в следующем. Воздушно сухие образцы шпагата длиной 1 м взвешивались. Затем опускались в воду на заданную продолжительность при относительной влажности воздуха (65±2)% и температуре (20±2)ºС. По истечении времени образцы вынимались из воды и выдерживались в течение 5 минут в подвешенном положении, с целью удаления избытка воды со шпагата. Затем образцы взвешивали на технических весах с точностью до 0,02 г.

Степень набухания по массе Хм (%) рассчитывалась по формуле:

где m2 – масса шпагата после вымачивания, г;
m1 – масса воздушно сухого (исходного) шпагата, г.

Разрывное усилие определялось путем создания статической разрывной нагрузки каждому исследуемому образцу и в момент разрыва фиксировались показания динамометра. Все замеры проводились в четырех повторностях.

Рисунок 1– Образцы исследуемого шпагата
1 – сизалевый шпагат; 2 – полипропиленовый шпагат; 3 – шпагат
ОАО «Пружанский льнозавод»;4 – шпагат ОАО «Дубровенский льнозавод»;
5 – шпагат филиала ОАО «Гомельлен» Кормянский льнозавод; 6 – шпагат ОАО «Кореличи-лен»

Обобщенные результаты исследования представлены в таблице. Их графическая интерпретация на рисунке 2.

Таблица – Результаты исследования

Анализируя результаты опыта, отметим следующее.

Для льняной группы шпагата (образцы 3–6, см. рис.1) наблюдается определенная закономерность снижения прочностных свойств шпагата с повышением его степени набухания. В то же время интенсивность нарастания степени набухания различается по образцам. При этом отметим сравнительно высокую устойчивость к намоканию шпагата ОАО «Пружанский льнозавод» (образца 3, см. рис.1) и, как следствие, незначительное уменьшение прочностных свойств.

Полипропиленовый шпагат (образец 2, см. рис.1) практически показал полную ненамокаемость, по крайней мере в пределах 48 часов пребывания в воде, что подтверждается сохранением первоначальной массы и прочности (величины разрывного усилия) шпагата на протяжении всего опыта.

Сизалевый шпагат (образец 1, см. рис.1) проявил положительный эффект намокания, о чем свидетельствует хоть и незначительное, но увеличение прочности при повышении степени набухания шпагата по массе.
Стандартом СТБ 1194–99 /1/ предусматривается применение шпагата с разрывным усилием не менее 60,0 кгс. При этом не оговаривается, из какого материала должен быть шпагат, то есть допускается применять любой вид шпагата с необходимым разрывным усилием.

Тем не менее, применение синтетического шпагата не рекомендуется по причине возможного попадания синтетических нитей в получаемое льноволокно, что весьма негативно сказывается на пригодности такого сырья для текстильного производства.

Таким образом, руководствуясь результатами исследований и вышеприведенными соображениями, позволим себе ранжировать типы исследуемого шпагата по предподчительности применения для обвязки рулонов льнотресты в следующем порядке:

1. Сизалевый;
2. Шпагат ОАО «Пружанский льнозавод»;
3. Шпагат филиала ОАО „Гомельлен” Кормянский льнозавод;
4. Шпагат ОАО „Кореличи-лен”;
5. Шпагат ОАО „Дубровенский льнозавод”;
6. Полипропиленовый.

Рисунок 2 – График изменения разрывного усилия от времени замачивания шпагата