vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2020-14-2-34-40vimjour-379Research ArticleНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕNEW TECHNICS AND TECHNOLOGOESАнализ показателей качества технической конопли, линии для ее переработки и однотипной пенькиAnalysis of Industrial Hemp Quality Indicators, a Line for Its Processing and Hemp ShortНовиковЭ. B.NovikovE. V.

Эдуард Валерьевич Новиков, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

г. Тверь

Eduard V. Novikov, Ph.D.(Eng.), leading researcher

Tver

edik1@kmtn.ruАлтуховаИ. Н.AltukhovaI. N.

Ирина Николаевна Алтухова, старший научный сотрудник

г. Тверь

Irina N. Altukhova, senior researcher

Tver

i.altuhova@fnclk.ruБасоваН. В.BasovaN. V.

Басова Наталья Владимировна, научный сотрудник 

г. Тверь

Natalya V. Basova, researcher

Tver

n.basova@fnclk.ruФедеральный научный центр лубяных культурРоссияFederal Research Center for Fibre CropsRussian Federation2020250620201423440Copyright © Новиков Э.B., Алтухова И.Н., Басова Н.В., 20202020Новиков Э.B., Алтухова И.Н., Басова Н.В.Novikov E.V., Altukhova I.N., Basova N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/379

. В рамках импортозамещения для первичной переработки стратегического сырья в виде технической конопли важно создать альтернативу зарубежным агрегатам, внедряя современные отечественные технологии и линии.

(Цель исследования) Обосновать технологическую схему линии переработки технической конопли в однотипную пеньку, характеристики сырья и волокна низкой себестоимости для первичной переработки технической конопли в виде спутанной массы стеблей неполной длины, убранной зерноуборочным или специализированным комбайном.

(Материалы и методы) Рулоны конопли весенней уборки перерабатывали по двум вариантам: однократный и двукратный пропуск сырья через линию, после чего определяли показатели качества однотипной пеньки.

(Результаты и обсуждение) Выяснили, что коноплесырье имеет поломанные и спутанные стебли длиной 36-470 миллиметров, высокой отделяемости, с содержанием волокна 26-30 процентов, но с небольшой разрывной нагрузкой 13-17 килограмм-сил. Определили, что выход волокна при однократном пропуске составил 28-29 процентов, при двукратном – 22-23 процента. Показали, что двукратный пропуск снижает массовую долю костры на 3-4 процента в абсолютном выражении и уменьшает разрывную нагрузку не более чем на 2 килограмм-силы. Выявили низкое содержание пороков: массовая доля костры не более 7,1 процента, отсутствие «лапы». Однако из-за минимального значения разрывной нагрузки волокна пеньку отнесли к низшему сорту. 

(Выводы) Обосновали схему малогабаритной и малозатратной отечественной линии для первичной переработки технической конопли. Определили значения показателей качества однотипной пеньки и ее выход при различных условиях первичной переработки. Вычислили долю влияния второго пропуска через линию на качественные показатели: выход волокна – 97,3 процента; разрывную нагрузку скрученной ленточки – 42,4 процента; массовую долю костры – 75,3 процента; среднюю массодлину – 61,2 процента; средневзвешенную линейную плотность – 99,1 процента.

It is important to create foreign units alternative, introducing modern domestic technologies and lines in the framework of import substitution for the primary processing of strategic raw materials in the industrial hemp form.

(Research purpose) To substantiate the technological scheme of the line for processing industrial hemp into the hemp short, the characteristics of raw materials and low-cost fibers for the primary processing of industrial hemp in the form of tangled mass of incomplete length stems, harvested by a specialized combine.

(Materials and methods) Hemp rolls of spring harvesting were processed according to two options: single and double way of raw materials through the line, after which the hemp short quality indicators were determined.

(Results and discussion) The authors found out that hemp raw material had broken and tangled stems 36-470 millimeters long, of high separability, with a fiber content of 26-30 percent, but with a small breaking load of 13-17 kilogram-forces. They determined that the fiber yield with a single way was 28-29 percent, with a double way – 23-22 percent. It was shown that a double pass reduced the mass fraction of shives by 3-4 percent in absolute terms and reduced the breaking load by no more than 2 kilogram-force. A low content of defects was revealed: the mass fraction of shives was no more than 7.1 percent, the absence of a “paw”. However, due to the minimum breaking load of the fiber, hemp was assigned to the lower grade.

(Conclusions) The authors substantiated the scheme of small-sized and low-cost domestic line for the industrial hemp primary processing. They determined the quality indicators values of the hemp short and its output under various conditions of primary processing. The influence share of the second way through the line on the quality indicators was calculated: fiber yield – 97.3 percent; the breaking load of the twisted ribbon is 42.4 percent; mass fraction of shives – 75.3 percent; the average mass length is 61.2 percent; the weighted average linear density is 99.1 percent.

техническая конопляоднотипная пенькапервичная переработка технической коноплималозатратная линиясорт пенькимассовая доля кострылинейная плотность и массодлина волокнаразрывная нагрузка волокнаindustrial hempthe hemp shortindustrial hemp primary processinglow-cost linehemp varietymass fraction of shiveslinear density and mass length of fiberbreaking load of fiberReferencesLinger P., Müssig J., Fischer H., Kobert J. Industrial hemp (Cannabis sativa L.) growing on heavy metal contaminated soil: fibre quality and phytoremediation potential. Industrial Crops and Products. 2002. Vol. 16(1). 33-42.Linger P., Müssig J., Fischer H., Kobert J. Industrial hemp (Cannabis sativa L.) growing on heavy metal contaminated soil: fibre quality and phytoremediation potential. Industrial Crops and Products. 2002. Vol. 16(1), 33-42 (In English).Лялiна Н.П. Cвiтовий та вiтчизняний досвiд використання конопель для виготовлення товарiв широкого вжитку // Вестник ХНТУ. 2014. N2(49). 86-90.Lyalina N.P. Cvitoviy ta vitchiznyaniy dosvid vikoristannya konopel dlya vigotovlennya tovariv shirokogo vzhitku [World and domestic experience of using cannabis for the manufacture of consumer goods]. Vestnik KhNTU. 2014. N2(49). 86-90 (In Ukrainian).Das L., Liu E.S., Saeed A., Williams D.W., Hu H.Q., Li C.L., Ray A.E., Shi J. Industrial hemp as a potential bioenergy crop in comparison with kenaf, switchgrass and biomass sorghum. Bioresource technology. 2017. Vol. 244. 641-649.Das L., Liu E.S., Saeed A., Williams D.W., Hu H.Q., Li C.L., Ray A.E., Shi J. Industrial hemp as a potential bioenergy crop in comparison with kenaf, switchgrass and biomass sorghum. Bioresource technology. Vol. 244. 641-649 (In English).Понажев В.П., Рожмина Т.А., Павлова Л.Н. Высокопродуктивные сорта конопли и их особенности // Лен и конопля: сорта, технологии, экономика: научные разработки ВНИИЛ. Тверь: Твер. гос. ун-т. 2015. С. 54-55.Ponazhev V.P.. Rozhmina T.A.. Pavlova L.N. Vysokoproduktivnyye sorta konopli i ikh osobennosti [Highly productive hemp varieties and their features]. Len i konoplya: sorta, tekhnologii, ekonomika: nauchnye razrabotki VNIIL. Tver: Izd-vo Tver. gos. un-t. 2015. 54-55 (In Russian).Морыганов А.П. Отечественное целлюлозное волокно – перспективное сырье для российской текстильной промышленности // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2018. N4(376). С. 44-49.Moryganov A.P. Otechestvennoye tsellyuloznoye volokno – perspektivnoye syrye dlya rossiyskoy tekstilnoy promyshlennosti [Domestic cellulose fiber is a promising raw material for the Russian textile industry]. Izvestiya vuzov. Tekhnologiya tekstilnoy promyshlennosti. 2018, N4(376). 44-49 (In Russian).Королева Е.Н., Новиков Э.В., Безбабченко А.В., Шевалдин Д.М. Исследование линий для переработки технической конопли в однотипную и штапелированную пеньку // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2018. N3(175). С. 85-91.Koroleva E.N.. Novikov E.V.. Bezbabchenko A.V.. Shevaldin D.M. Issledovaniye liniy dlya pererabotki tekhnicheskoy konopli v odnotipnuyu i shtapelirovannuyu penku [The lines research for processing industrial hemp in the short and stapled hemp]. Maslichnyye kultury. Nauchno-tekhnicheskiy byulleten Vserossiyskogo nauchno-issledovatelskogo instituta maslichnykh kultur. 2018. N3(175). 85-91 (In Russian).Рожмина Т.А., В.П. Понажев, Павлова Л.Н., Тихомирова В.Я. Рекомендации по оптимизации размещения среднерусской и южной конопли на территории Российской Федерации // Лен и конопля: сорта, технологии, экономика: научные разработки ВНИИЛ. Тверь: Изд-во Твер. гос. ун-т. 2015. С. 55-56.Rozhmina T.A.. V.P. Ponazhev. Pavlova L.N.. Tikhomirova V.Ya. Rekomendatsii po optimizatsii razmeshcheniya srednerusskoy i yuzhnoy konopli na territorii Rossiyskoy Federatsii [Recommendations on optimizing the distribution of Central Russian and southern hemp in the Russian Federation]. Len i konoplya: sorta, tekhnologii, ekonomika: nauchnye razrabotki VNIIL. Tver: Izd-vo Tver. gos. un-t. 2015. 55-56 (In Russian).Павловский Е.П., Внуков В.Г. Дезинтегратор для отделения костры от отходов трепания // Льняное дело. 1998. N3. С. 38-40.Pavlovskiy E.P.. Vnukov V.G. Dezintegrator dlya otdeleniya kostry ot otkhodov trepaniya [Disintegrator for separating shives from scuffing waste]. Lnyanoe delo, 1998. N3. 38-40 (In Russian).Носов А.Г., Вихарев С.М., Дроздов В.Г. Влияние влажности на вероятностные параметры распределения штапельной длины отходов трепания при обработке в дезинтеграторе // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2013. N3. С. 40-42.Nosov A.G.. Vikharev S.M.. Drozdov V.G. Vliyanie vlazhnosti na veroyatnostnye parametry raspredeleniya shtapelnoy dliny otkhodov trepaniya pri obrabotke v dezintegratore [The effect of humidity on the probabilistic parameters of the distribution of the staple length of scuffing waste during processing in a disintegrator]. Izvestiya vuzov. Tekhnologiya tekstilnoy promyshlennosti. 2013. N3. 40-42 (In Russian).Пашин Е.Л., Жукова С.В. Оценка технологической эффективности линии для получения однотипной пеньки // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2012. N3(339). С. 28-30.Pashin E.L., Zhukova S.V. Otsenka tekhnologicheskoy effektivnosti linii dlya polucheniya odnotipnoy penki [Evaluation of the technological efficiency of the line for obtaining the hemp short]/. Izvestiya vuzov. Tekhnologiya tekstilnoy promyshlennosti. 2012. N3(339). 28-30 (In Russian).Жукова С.В. Получение лубоволокнистого сырья из стеблей конопли семенных посевов // Извеcтия вузов. Технология текстильной промышленности. 2009. N6(321). С. 25-27.Zhukova S.V. Poluchenie lubovoloknistogo syr'ya iz stebley konopli semennykh posevov [Obtaining bast-fiber raw materials from hemp stems of seed crops]. Izvestiya vuzov. Tekhnologiya tekstilnoy promyshlennosti. 2009. N6(321). 25-27 (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.