.

Розробка асортименту і дослідження властивостей фільтрувальних тканин із поліамідних та поліефірних волокон: Автореф. дис… канд. техн. наук / Л.В. П

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2777
Скачать документ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
КИЇВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПЕЛИК ЛЕСЯ ВАСИЛІВНА

УДК 677.066 +542.67

РОЗРОБКА АСОРТИМЕНТУ І ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ФІЛЬТРУВАЛЬНИХ ТКАНИН ІЗ ПОЛІАМІДНИХ ТА
ПОЛІЕФІРНИХ ВОЛОКОН

Спеціальність 05.19.08-
товарознавство промислових товарів

Автореферат
дисертації на здобуття вченого ступеня
кандидата технічних наук

Київ –1999

Дисертацією є рукопис
Робота виконана на кафедрі товарознавства непродовольчих товарів Львівської комерційної академії Укоопспілки.

Науковий керівник: доктор техн.наук, професор, академік Української
технологічної академії
ПУГАЧЕВСЬКИЙ Григорій Федорович,
Львівська комерційна академія, завідувач кафедри
товарознавства непродовольчих товарів

Офіційні опоненти: доктор техн. наук, професор,академік Української
технологічної академії
НЕСТЕРОВ Владислав Петрович,
Українська технологічна академія, президент

канд.техн.наук, доцент
КОЗЬМИЧ Дмитро Іванович,
Полтавський кооперативний інститут, декан
товарознавчого факультету

Провідна установа: Херсонський Державний технічний університет
Міносвіти України, кафедра виробництва натуральних
волокон, м.Херсон

Захист відбудеться “ 15 ” жовтня 1999 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.055.02 Київського державного торговельно-економічного університету за адресою: 253156,м.Київ, вул.Кіото,19.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського державного торго-вельно-економічного університету за адресою:253156, м.Київ, вул.Кіото,19.

Автореферат розісланий “ 10 ” вересня 1999 року

Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради ТИЩЕНКО Є.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Численні сучасні технології включають процеси фільтрування вхідних, проміжних або кінцевих продуктів виробництва з метою створення можли¬вості самого продукування або ж забезпечення високого рівня якості готової продукції. Наприклад, фільтрування використовується у вироб¬ництві хімічних волокон, соди кальцинованої та харчової, дво¬окису титану, у видобуванні та збагаченні руд чорних і кольорових ме¬талів, вугілля, в харчовій, цукровій та інших галузях про¬мисловості.
Ці та інші виробництва на певних стадіях проводять фільтрування або фільтрацію – процес розділення, згущення чи посвітлення неоднорідних систем, які складаються з твердої і рідкої фази. З цією метою використовують різні за конструкцією фільтри – апарати або устаткування, в яких обов`язково присутні фільтрувальні прокладки.
Останнім часом у цукровій промисловості відбуваються зміни, які пов‘язані з появою нових видів техніки та вдосконаленням технологічної схеми переробки дифузійного соку. Все це потребує створення нових досконалих фільтрувальних матеріалів, які б забезпечували достатнє фільтрування і витримували високий тиск, підвищену температуру та не руйнувались в агресивних середовищах.
Відомо, що якість розподілу і продуктивність фільтру залежить не тільки від фізичних та хімічних властивостей фільтрівних продуктів, технологічних умов процесу фільтрування, а і від типу фільтрувального матеріалу. Тому питання проектування будови, виготовлення і вибору фільтрувальної тканини у більшості випадків мають вирішальне значення для фільтрування, а особливо на початку процесу при затриманні на поверхні тканини перших частин твердої фази до утворення осаду, оскільки цим визначається швидкість фільтрування (продуктивність фільтру), чистота фільтрату та інші показники.
Основні вимоги до фільтрувальної тканини: висока фільтрувальна спромож-ність, отримання прозорого фільтрату без вмісту муті, висока механічна міцність, стійкість до високої температури і лужного середовища, достатня еластичність, мінімальна зміна лінійних розмірів і разом з цим достатня довговічність при збере-женні фільтрувальної спроможності.
Для досягнення вказаних властивостей необхідно враховувати сукупність факторів: будову тканини, її фізико-механічні властивості, технологічні параметри заправки і виготовлення на ткацькому верстаті, а також конкретні умови процесів фільтрування, зміни найбільш важливих властивостей при експлуатації фільтрів.
Все це ставить перед текстильним товарознавством і матеріалознавством конкретні і відповідальні задачі по розробці наукових основ формування якості і оптимізації на цій основі асортименту та основних споживних властивостей фільтрувальних тканин, які застосовуються у цукровій промисловості. Постановка проблеми і вибір напрямів досліджень при виконанні даної дисертаційної роботи грунтується на реальних планах Луцького ВАТ “Волтекс” та конкретних завданнях, що стоять перед цукровою промисловістю України .
Виходячи з цього, а також враховуючи відсутність виробництва фільтрувальних прокладок для цукрової промисловості в Україні, спільно з Луцьким ВАТ “Волтекс” розпочато розробку нового асортименту фільтрувальних тканин та дослідження їх властивостей із застосуванням поліефірних і поліамідно-поліефірних волокон.
При виборі теми і напряму дослідження асортименту і основних властивостей фільтрувальних тканин для цукрової промисловості автор, базуючись на узагальненні літературних даних, які стосуються дослідження різних властивостей і рівня якості фільтрувальних тканин технічного призначення, основний акцент у своїй дисертаційній роботі робить на вивчення закономірностей і специфіки зношування фільтрувальної тканини та обгрунтування на цій основі шляхів оптимізації асортименту і підвищення якості фільтрувальних матеріалів.
Особлива увага в роботі приділяється дослідженню найбільш важливих для фільтрувальних тканин споживних властивостей – фільтрувальній здатності і зносостійкості, які гарантують певний термін експлуатації тканини. Для оцінки показників цих властивостей застосовується не тільки широкий набір загальноприйнятих стандартних і розроблених автором лабораторних методів, але і результати досліджень перспективних зразків фільтрувальних тканин, які проводи-лись на цукрових заводах у сезони цукроваріння.
При виконанні даної дисертаційної роботи особливу увагу звернено на обгрунтування вибору матеріалів для фільтрувальних тканин і вивчення впливу специфічних умов їх зношування на зміну основних споживних властивостей.
Перед вибором об’єктів дослідження було виконано пошукову роботу щодо стану наявних фільтрувальних тканин та готових фільтрів на цукрових заводах України, опрацьовано літературні джерела стосовно асортименту, властивостей та умов використання фільтрувальних прокладок. Проведені дослідження засвідчили, що в країні відсутнє власне виробництво необхідних фільтрувальних тканин. Прокладки, які поступають на заводи за імпортом не довговічні, з причини використання для їх виробництва нестійкого до зношування волокна бавовни. У зв’язку з цим було вирішено використати синтетичні волокна.
Об`єктом дослідження вибрані поліефірні і поліамідно-поліефірні фільтру-вальні тканини для цукрової промисловості. Поліефірні волокна (лавсан) забезпечують тканинам високу формостійкість, мале водопоглинання, високу міцність у мокрому стані, надійність в експлуатації, а поліамідні волокна (капрон) – високу міцність і еластичність під час деформації. Поліефірні фільтрувальні матеріали мають виняткову хімічну стійкість до цукромаси, достатню теплостійкість, високу міцність, розгалужену систему різного роду пор завдяки високим пружноеластичним властивостям волокон. Оскільки в цукровому виробництві вико-ристовують фільтри періодичної дії, ці матеріали після їх очищення можна вико-ристовувати повторно.
Актуальність згаданої проблеми полягає у тому, що її рішення спрямовано на збільшення терміну використання фільтрувальних тканин шляхом розробки нових типів тканин з підвищеною фільтрувальною спроможністю, зносостійкістю і зниже-ною матеріалоємністю за одночасного збереження необхідної гігієнічності.
Мета і задачі дослідження – розробка на цій основі принципів обгрунтованої оптимізації асортименту та підвищення якості цих тканин, виявлення законо-мірностей їх зношування та рівня зносостійкості і комплексні дослідження спожив-них властивостей нових типів різнокомпонентних за волокнистим складом фільтру-вальних тканин.
Для досягнення цієї мети було необхідно:
– ознайомитись та узагальнити вітчизняний і зарубіжний досвід застосування філь-трувальних тканин у різних галузях промисловості;
– розробити нові типи фільтрувальних тканин для цукрової промисловості із вико-ристанням поліефірних і поліамідних волокон;
– дослідити вплив волокнистого складу, будови тканини на їх зносостійкість, філь-трувальну спроможність і гігієнічність;
– на основі пошукових досліджень основних споживних властивостей нових типів фільтрувальних тканин для цукрової промисловості розробити необхідну норма-тивну документацію;
– обгрунтувати економічну доцільність впровадження у цукрове виробництво опти-мальних типів фільтрувальних тканин;
– удосконалити деякі і розробити нові методики випробувань для дослідження основних споживних властивостей фільтрувальних тканин із врахуванням специ-фіки їх зношування;
– провести випробування кращих типів фільтрувальних тканин на цукрових заво-дах з метою вивчення закономірностей і особливостей їх зношування і виявлення основних чинників зношування;
– на основі проведеної роботи разом із Луцьким ВАТ “Волтекс” розробити конкрет-ні заходи щодо підвищення якості фільтрувальних тканин.
Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано лабораторний метод моделювання процесу зношування фільтрувальних тканин різного волокнистого складу під дією термообробок, який наближений до реальних умов експлуатації на основі системних комплексних експериментально-теоретичних досліджень.
У роботі проведена комплексна оцінка основних споживних властивостей і проаналізовано закономірності зношування серійних і нових фільтрувальних тканин під час кип`ятіння в цукровому сиропі і витримування в атмосфері гарячого повітря.
Отримані нові відомості і корисна інформація про механізм руйнування фільтрувальних тканин під дією термічної обробки та гарячого цукрового сиропу, на основі якої створені нові фільтрувальні матеріали. Зіставлена кінетика руйнування тканин в лабораторних умовах і фільтрувальних прокладок із цих тканин в реальних умовах виробництва.
Практичне значення одержаних результатів. В результаті узагальнення комплексних теоретично-експериментальних досліджень щодо впливу різних чинників як окремо, так і сумісно на фільтрувальні тканини, рекомендовано науково обгрунтовані принципи прогнозування рівня зносостійкості та проектування властивостей тканин підвищеної якості, які гарантують збільшення терміну їх експлуатації та поліпшення фільтрувальної спроможності.
На основі цих досліджень Луцьким ВАТ “Волтекс” та Горохівським цукровим заводом за участю автора були розроблені і впроваджені у виробництво фільтру-вальні тканини (ТУ 17 Украины 24-12-96 “Ткани полиэфир¬ные фильтровальные. Тех¬нические условия”) з економічним ефектом 330 тис.грн., 376 тис.грн. і 190 тис.грн. на 100 тис.п.м. Використання фільтрувальних прокладок з нових тканин підвищеної якості дозволило продовжити термін їх експлуатації, що дає змогу економити сиро-винні ресурси.
Проведено дослідну експлуатацію фільтрувальних мішків із досліджуваних тканин на цукрових заводах, розроблено рекомендації щодо раціональнішого їх використання.
Особистий внесок здобувача. Автором запропоновано метод лабораторного моделювання зношування фільтрувальних тканин під дією термообробок. Вибір об`єктів і методів досліджень, проведення експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, а також обгрунтування висновків здійснені автором самостійно. Автор приймав безпосередню участь у розробці технічної документації, випуску дослідно-промислової партії та проведенні дослідної експлуатації нових поліефірних фільтрувальних тканин.
Апробація результатів дисертації. Результати і пропозиції, отримані внаслідок проведених досліджень, використані в роботах Луцького ВАТ “Волтекс” під час проектування нових фільтрувальних тканин. Рекомендації автора були апробовані у виробничих умовах Луцького ВАТ “Волтекс”, а також враховані під час дослідної експлуатації фільтрувальних прокладок із досліджуваних тканин на Горохівському та Гнідавському цукрових заводах.
Основні положення дисертаційної роботи доповідалися і отримали позитивну оцінку на науково-практичній конференції “Сучасні проблеми розвитку ринку, серти-фікації та конкурентоспроможності товарів та послуг” (Львів, 1996р.), на підсумко-вих наукових конференціях професорсько-викладацького складу ЛКА за 1996-1998р.р.
На захист виносяться:
– наукові принципи прогнозування зносостійкості та фільтрувальної спроможності тканин в умовах реальної експлуатації;
– метод моделювання зношування фільтрувальних тканин під дією термічної обробки в лабораторних умовах;
– результати комплексних досліджень зміни споживних властивостей різно¬компонентних за волокнистим складом фільтрувальних тканин для цукрової промисловості під час кип`ятіння у цукровому сиропі і витримування в атмосфері гарячого повітря;
– асортимент нових фільтрувальних тканин;
– результати дослідження фільтрувальних мішків під час їх експлуатації з метою виявлення можливості збільшення фільтрувальної спроможності та терміну їх використання.
Публікації. Основні матеріали дисертації викладені в 6 друкованих роботах.
Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу та п`яти розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Вона викладена, включаючи таблиці, рисунки і список використаних джерел, на 142 сторінках маши-нописного тексту. У роботі міститься: 21 таблиця, 20 рисунків, 108 літературних дже-рел, 24 додатки.
ОБ`ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Об`єктом досліджень служили 13 варіантів поліефірних і поліамідно-поліефірних фільтрувальних тканин, з яких 10 варіантів (вар.4-13) були розроблені за участю дисертанта і 3 – серійні (еталони). Досліджувані тканини відрізнялися волокнистим складом (поліефірні (вар.1,4-11), поліамідно-поліефірні (вар.2,3,12,13,)), будовою (полотняне переплетення (вар.3-6), саржеве (1,2,7-13)), лінійною густиною ниток, щільністю, поверхневою густиною, товщиною. Тканини були виготовлені у виробничих умовах на Луцькому ВАТ “Волтекс”. За базові обрано тканини Київської фабрики “Технотканина” артикулів 86030,86103,86035 (вар.1-3).
Блок-схема комплексних досліджень приведена на рис. 1.
Ступінь зношування фільтрувальних тканин досить тісно пов`язаний зі зміною фізико-механічних характеристик, зокрема, розривних характеристик, та деяких фізичних властивостей (гігроскопічності, водо-, паро-, повітропроникності), котрі вибрані як критерії руйнівних процесів, а їх кількісні зміни визначали стандартними методами та за удосконаленими методиками.
Оскільки в процесі експлуатації тканини піддаються дії цукрових розчинів і високих температур (98-100С), то досліджувались також зміни розривного наван-таження та подовження під час розриву, жорсткості і лінійних розмірів під дією термообробки (гарячого повітря температурою 100 С і кип`ятіння у цукровому сиропі). Запропоновано лабораторний метод моделювання зношування фільтрувальних тканин під дією термічної обробки, суть якого полягає у виявленні

характеру впливу гарячого цукрового сиропу та гарячого повітря температурою 98-100 С на зміну властивостей тканин в лабораторних умовах.

Процес варіння проводився при температурі кип’ятіння цукрового сиропу 98С. Тканини виймались через 1,3,6,9,12 годин. Полоскався кожен зразок в 5л води, температура якої становила 38-40С. Сушіння проводилось у розправленому вигляді, а потім зразки прасували через тканину в одному напрямку.
Для виявлення дії температури тканини витримували в сушильній шафі “Tojo Sejki”, в якій постійно зберігалась температура 98-100С. Виймались досліджувані зразки за тими ж проміжками часу, що і при варінні. Дослідження проводились через 24 години після виймання зразків зі шафи.
Під час дослідження фільтрувальної спроможності серійних і нових типів фільтрувальних тканин, нами використані переваги дослідної експлуатації тканин в реальних умовах виробництва. Дослідна експлуатація фільтрів, котрі були пошиті із досліджуваних тканин, проводилась на Горохівському та Гнідавському цукрових заводах. Фільтрувальна спроможність тканин визначалась за ступенем очищення соку І сатурації. Ступінь очищення визначався за мутністю соку, що пройшов через фільтрувальні тканини. Мутність продуктів цукрового виробництва в одиницях оп-тичної густини визначали фотоелектрокалориметром КФК-3 за різницею коефіцієнтів поглинання нефільтрованих і фільтрованих розчинів.
Результати лабораторних і виробничих досліджень знайшли своє практичне використання в роботах ВАТ “Волтекс”, спрямованих на створення нових філь-трувальних тканин для цукрової промисловості (зразки: 43982, 43985, 44988 (вар.9, 5,6)), використані під час розробки технічних умов на випуск цих тканин – ТУ 17 Украины 24-12-96 “Ткани полиэфирные фильтровальные”. На зразки 43980, 43992, 43994 (вар.8,12,13) було розроблено тимчасові технічні умови – ТУ Украины 24-02-95 “Ткани полиэфирные фильтровальные”.
Результати експериментальних досліджень обробляли на персональному комп’ютері з застосуванням табличного процесора і використанням пакету приклад-них програм “Статистика”.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ
У роботі наведені результати експериметальних досліджень впливу волокнистого складу, будови на зміну в процесі зношування основних властивостей фільтрувальних тканин із поліефірних та поліамідно-поліефірних волокон, які визна-чають їхню фільтрувальну спроможність і зносостійкість. При цьому першочергова увага приділялась дослідженню тих властивостей тканин, які дозволяють однозначно та об’єктивно оцінити фільтрувальну спроможність та зносостійкість під дією найбільш вагомих і ймовірних чинників зношування.
При використанні матеріалів в якості фільтруючих перегородок, в процесі очистки дифузійного соку, вони піддаються дії цукрових розчинів та помірному і тривалому нагріванню, яке призводить до зміни їх властивостей.Тому для відібраних зразків досліджувались зміни механічних властивостей та лінійних розмірів під дією термообробки.
У результаті проведених досліджень встановлено, що внаслідок кип’ятіння у цукровому розчині найбільш інтенсивне зниження розривних характеристик тканин спостерігається після 1-3-ої години кип’ятіння. Це пов’язано з інтенсивним процесом термоокислювальної деструкції волокноутворюючих полімерів при підвищених температурах. Міцність поліефірної тканини вар.8 після 1 години кип’ятіння дещо зросла, що пояснюється зростанням щільності тканини. Для поліефірних тканин вар.1,5,7,8,11 після 3-х годин кип’ятіння зниження розривного навантаження тканин по основі досягло 0,8-4,9%, причому цей показник найбільше знижується у вар.11, а найменше – у вар.8 (табл.1), що пояснюється особливостями їх будови.
Таблиця 1
Зміна деяких розривних характеристик від тривалості кип`ятіння

Варіант тканини Зміна розривного навантаження, %, після кип`ятіння протягом, год. Зміна подовження під час розриву, %, після кип`ятіння протягом, год.
1 3 6 9 12 1 3 6 9 12
1 99.9 98.3 96.9 95.9 94.2 100 103.3 103.3 106.7 106.7
2 94.6 91.1 90.3 89.9 88.3 110.9 113.0 115.2 115.2 117.4
5 98.8 96.3 95.7 94.3 93.9 115.2 118.2 121.2 121.2 124.2
7 99.9 98.6 97.3 95.3 93.6 106.9 110.3 113.8 117.2 120.7
8 100.1 99.2 97.3 95.0 94.4 108.3 116.7 120.8 120.8 120.8
11 96.1 95.1 93.9 92.8 91.4 110 113.3 116.7 120 120
12 93.5 90.4 89.4 87.6 87.0 118.7 120.8 120.8 120.8 120.8

На підставі дослідження виявлено, що зміна розривних навантажень полі-ефірних тканин після 12 годин кип’ятіння у цукровому сиропі знижується на 5,6-8,6%, а поліамідно-поліефірних – на 11,0-13,0%. Це пояснюється меншою термостій-кістю поліамідних волокон порівняно з поліефірними. При цьому міцність поліефірних тканин найінтенсивніше зменшується протягом 1-6-ої години кип’ятіння, а потім зниження міцності уповільнюється. Дослідження зміни розривного подовження під час розриву при кип’ятінні у цукровому сиропі виявили, що найбільших змін зазнають поліамідно-поліефірні тканини, вони стають ще еластичні-шими. Подовження поліамідно-поліефірних тканин зростає в межах 15-20%, що по-в’язано із волокнистим складом, структурою тканин, круткою пряжі, переплетенням.
Для фільтрувальних тканин має велике значення жорсткість, тому крім розривних характеристик в роботі досліджена жорсткість тканин при згині, яка є важливою характеристикою для визначення поведінки фільтрувальних тканин в експлуатації. Як показали наведені нами результати досліджень, під час кип’ятіння у цукровому сиропі найбільш інтенсивне зменшення жорсткості спостерігається після 1-3-ої години кип’ятіння. Це пояснюється тим, що теплові коливання молекул

а

б
Рис.2.Залежність жорсткості тканини від тривалості кип’ятіння посилюються при підвищенні температури, а міжмолекулярні зв’язки зменшуються. Встановле-но, що поліефірні тканини мають меншу жорсткість, ніж поліамід-но-поліефірні, причому цей показ-ник найменший у вар.7, а най-більший у вар.5 (рис.2а,б). Це по-в’язано з видом переплетення (саржа2/2), тому що з ростом довжини перекриття і зменшенням кількості зв’язків між основними і утоковими нитками жорсткість тканини зменшується.
У процесі кип’ятіння полі-амідно-поліефірні тканини зміню-ють свій колір – жовтіють, що пов’язано з початком термо-окислювальної деструкції.
У процесі експлуатації під дією різних чинників фільтруваль-

ні тканини змінюють свої початкові розміри. Виявлено, що найбільшу зміну розмірів по основі мають поліамідно-поліефірні тканини (вар.2,12), яка після 9 годин кип’ятіння знаходиться в межах 6-7% (рис.3). Причому показник найбільший у нової тканини вар.12, що пов’язано із складом пряжі (20% ПЕ і 80% ПА) та більшою поверхневою густиною.

тривалість, год.
Рис.3. Залежність лінійних розмірів тканин вар.1,2,5,7,8,11,12 по основі від тривалості кип’ятіння
На відміну від поліамідно-поліефірних тканин, зміни лінійних розмірів по системі основних ниток поліефірних тканин після 9 годин кип’ятіння дещо менші і знаходяться в межах 2-5%. Виявлено, що зміна лінійних розмірів усіх досліджуваних
тканин по основі приблизно в 1,5-2 рази більша змін по утоку.
Відмічено, що крім волокнистого складу і структури пряжі зміна лінійних розмірів тканин залежить і від їх переплетення. Так, у новій поліефірній тканині вар.5 полотняного переплетення зміна її розмірів більша, ніж у вар.1,7,8 саржевого пере-плетення (4,0% проти 1,0-3,0%).
У роботі встановлено, що характер і величини змін розривного навантаження, подовження під час розриву, жорсткості та зміна лінійних розмірів при витримуванні в атмосфері гарячого повітря близькі до змін цих показників при кип’ятінні у цукровому сиропі (табл.2,3 і рис.4).
Таблиця 2
Зміна деяких розривних характеристик тканин від тривалості нагрівання
Варіант
тканини Зміна розривного навантаження, %, після нагрівання протягом, год. Зміна подовження під час розриву, %, після нагрівання протягом, год.
1 3 6 9 12 1 3 6 9 12
1 99,8 99,5 98,9 97,8 95,4 103,3 103,3 100,3 106,7 106,7
2 90,7 90,3 89,3 89,2 88,7 115,2 115,2 117,4 119,6 119,6
5 99,7 97,0 96,4 95,0 94,2 118,2 121,2 121,2 124,2 124,2
7 99,3 98,1 97,2 96,0 93,6 117,2 117,2 117,2 120,7 124,1
8 100,3 99,1 97,5 94,9 94,1 116,7 125,0 125,0 125,0 120,8
11 97,5 95,1 94,1 93,6 92,3 113,3 113,3 116,7 120,0 120,0
12 93,3 92,7 89,9 89,6 87,1 115,1 115,1 116,9 118,9 120,8

Таблиця 3
Зміна жорсткості тканин від тривалості нагрівання
Варіант Жорсткість тканини , (мкН см2 10-3 )
тканини після нагрівання протягом, год.
Вихідна 1 3 6 9 12
1 5,329 3,439 3,042 2,650 2,650 2,285
2 47,191 14,096 11,709 11,125 9,994 9,427
5 12,438 3,635 3,336 3,027 2,715 2,092
7 5,959 1,420 0,992 0,818 0,674 0,674
8 7,652 4,671 3,970 3,603 2,858 2,147
11 5,431 2,343 1,759 1,495 1,495 1,256
12 60,389 28,684 27,863 26,179 25,389 24,647

тривалість, год.
Рис.4. Залежність лінійних розмірів тканин вар.1,2,5,7,8,11,12 по основі від тривалості нагрівання
В результаті проведених досліджень можна припустити, що при витримуванні в атмосфері гарячого повітря на тканини діє не тільки температура, а й кисень повітря, тоді як при більш жорстких умовах кип’ятіння в сиропі тканини захищені від дії атмосферного кисню, що й вирівнює вплив вибраних факторів на зміни названих показників. Оскільки зміни розривного навантаження, подовження під час розриву, лінійних розмірів та жорсткості при кип’ятінні в цукровому сиропі і при витримуванні в атмосфері гарячого повітря близькі, можна зробити висновок , що основним фактором зміни названих показників є підвищена температура.
Узагальнюючи інформацію про зміну показників механічних властивостей при термічній обробці (розривне навантаження, подовження під час розриву, жорсткість, зміна лінійних розмірів), можна зробити висновок, що залежність цих показників від тривалості кип’ятіння у цукровому сиропі і витримуванні в атмосфері гарячого повітря для всіх видів досліджуваних фільтрувальних тканин описуються математичними моделями – лінійним рівнянням виду: y = ax + b та гіперболічним рівнянням виду: y = a + b/x .
Проведені дослідження показали, що показники властивостей в цілому задовільні. Для встановлення оптимального співвідношення досліджуваних типів тканин проведена комплексна оцінка їх якості методом ранжування. Встановлено, що за цим показником поліефірні тканини займають 1,2,3,5 місця і розміщуються із зразком-еталоном (вар.1) в наступній послідовності у порядку зростання: вар.5,8,11,1,7.
В роботі проведена дослідна експлуатація фільтрувальних тканин за їх призначенням з метою виявлення фільтрувальної спроможності як самих фільтрів, так і тканин, з яких виготовляють їх в реальних умовах виробництва. Дані дослідження показали, що протягом двох сезонів цукроваріння кращу фільтрувальну спроможність мають поліефірні тканини вар.5-9 оскільки забезпечують найменшу мутність соку, яка знаходиться в межах 995 – 4333 од.опт.густини, причому цей показник наймен-ший у вар.6, найбільший – у вар.8, що характеризує меншу фільтрувальну спро-можність цієї тканини (табл.4). Щоб встановити залежність фільтрувальної спро-
можності тканини від показників будови для дослідних тканини визначені:поверхнев агустина, об’ємна густина, поверхнева пористість, розмір наскрізних пор.
Фільтрувальна спроможність тканин залежить від характеру і кількості пор у тканині, які визначаються волокнистим складом та її структурою. Виявлено, що фільтрувальна спроможність тканини вар.6 пояснюється особливостями її будови (полотняне переплетення, менша щільність, найбільша поверхнева пористість -39,2% і найбільший розмір наскрізних пор, як по основі – 0,5 мм, так і по утоку – 0,8 мм).
Таблиця 4
Мутність соку 1-ої сатурації протягом 11 діб

Мутність соку , (од.опт.густ.)
Кількість діб Вар.5
Зр.43985, Вар.6
зр.44988, Вар.7
зр.43979, Вар.8
зр.43980, Вар.9
зр.43982,
Арт.6В12-ЛЦ арт.6В32-ЛЦ арт.6В14-ЛЦ арт.6В16-ЛЦ арт.6В11-ЛЦ
1 4104 925 1103 5348 3843
2 3686 743 980 5260 2804
3 2112 1230 1009 4443 1406
4 1658 990 2108 3521 938
5 1909 1567 1990 4238 2407
6 4517 2093 5027 5629 4493
7 4487 509 794 4426 1371
8 3425 687 836 4508 1841
9 2836 730 706 4603 1908
10 3243 842 2422 4891 2192
11 829 627 594 796 623
Серед.знач 2982 995 1597 4333 2166

Промислові випробування показали, що розроблені нами фільтрувальні ткани-ни забезпечують потребуючу по технічним умовам чистоту фільтрату, перешкод-жають проникненню домішок у фільтрат і не руйнуються при роботі. Після закінчення фільтрування шар осаду легко змивається струменем води, не пошкоджуючи і не розмиваючи структуру тканини.
Дослідження поліефірних фільтрувальних тканин в лабораторних умовах і аналіз результатів їх випробувань в умовах виробництва показали, що механічні властивості , структура , фільтраційні властивості та ресурс роботи відповідають рівню аналогів, вимогам до очищення та якості цукру і санітарно-гігієнічним нормам. Достатня міцність розроблених фільтрувальних тканин у вологому стані дає змогу використовувати їх багаторазово без пошкоджень при високій якості фільтрату.
На основі виконаних досліджень і апробації тканин у виробничих умовах роз-роблено екологічно чисту продукцію й комплект нормативної документації на про-мисловий випуск вітчизняних фільтрувальних тканин. Одержано дозвіл Міністерства охорони здоров’я на використання цих фільтрувальних тканин у виробництві цукру.

ВИСНОВКИ
1. За останні роки помітно знизилось виробництво цукру, спостерігається спад виробничих потужностей цукрової промисловості. Однією з причин цих негативних явищ є розрив економічних зв`язків щодо міжреспубліканського постачання цукрових заводів допоміжними матеріалами, зокрема, тканинами для фільтрів та нестача власних обігових коштів у підприємств для закупівлі фільтрувальних прокладок за імпортом. Виникла нагальна потреба організації виробництва фільтрувальних тканин на вітчизняних текстильних фабриках.
2. Враховуючи вартісні показники і потенціальні властивості вихідної сировини, розроблено новий асортимент фільтрувальних тканин із синтетичних волокон вітчизняного виробництва. Було спроектовано і виготовлено 10 варіантів філь-трувальних тканин з використанням поліамідних і поліефірних волокон та їх суміші. Як еталони були використані тканини Київської фабрики “Техно-тканина”.
3. Партію нових тканин було досліджено в лабораторіях Львівської комерційної академії, ВАТ “Волтекс” і у виробничих умовах Гнідавського та Горохівського цукрових заводів методами дослідної експлуатації. Комплексними досліджен-нями встановлено, що фільтрувальна спроможність тканин залежить від їх будови, зокрема, щільності, пористості, довжини перекриття ниток основи та утоку, товщини, а довговічність – від розривних характеристик, жорсткості та інтенсивності їх змін під дією факторів зношування.
4. На підставі отриманих показників та характеристик основних властивостей тканин, які були визначено експертним методом доказано, що розроблений новий асортимент синтетичних фільтрувальних тканин має певні переваги порівняно із зразками-еталонами за показниками фільтрувальної спроможності та довговічності їх використання.
5. Міцність досліджуваних поліефірних тканин знаходиться в межах 1353 –1930 Н, а поліамідно-поліефірних відповідно 1820 – 1840 Н при досить високій елас-тичності та пружності. Жорсткість тканин перевершує 5,329 мкНсм210-3.
6. Досліджена фільтрувальна спроможність тканин у заводських умовах і знайдено кореляційну залежність цієї властивості від лінійної густини пряжі основи та утоку, товщини, виду переплетення, характеру та розміру пор, гігроскопічності, повітро-, паро- і водопроникності.
7. Виявлено основні чинники зношування фільтрувальних тканин в процесі їх вико-ристання в якості прокладок. Такими чинниками є температура цукрового сиро-пу, перепад тиску, конструкція фільтру, ступінь попереднього фільтрування. Досліджені синтетичні фільтрувальні тканини є досить стійкими до цих чинників і спроможні до використання протягом 2 -3–х сезонів цукроваріння.
8. Розроблено лабораторний метод моделювання процесу зношування текстильних фільтрувальних прокладок, суть якого полягає у дослідженні впливу теплової обробки тканин при кип`ятінні у цукровому сиропі та витримуванні в атмосфері гарячого повітря.
9 Розроблено технічні умови на нові фільтрувальні тканини (зраз.43982 –арт.6В11-ЛЦ, зраз.43985 – арт.6В12-ЛЦ, зраз.44988 – арт.6В32- ЛЦ) і впроваджено їх у серійне виробництво. Економічний ефект від впровадження у виробництво поліефірних тканин (зраз.43982 – арт.6В11-ЛЦ, зраз.43985 – арт.6В12-ЛЦ, зраз.44988-арт.6В32 – ЛЦ) становить відповідно 330тис.грн., 376 тис.грн. і 190 тис.грн. на 100 тис.п.м.
На основі виконаних досліджень пропонується:
1. Організувати масове виробництво фільтрувальних тканин з використанням поліефірних і поліамідних волокон на Луцькому ВАТ “Волтекс” в обсягах, необхідних для цукрових заводів України.
2. Запровадити у практику використання в заводських лабораторіях цукро-комбінатів розроблений метод моделювання процесу зношування фільтру-вальних тканин різного волокнистого складу під дією термічних обробок.

Основні положення дисертації опубліковані у таких працях:
1. Пелик Л.В., Пугачевський Г.Ф., Тарасевич Н.В. Синтетичні фільтрувальні тканини для цукрової промисловості // Легка промисловість.-1997.-№2.-С.16.
2. Пелик Л.В. Сорбційні властивості фільтрувальних тканин для цукрової промисловості //Легка промисловість.-1997.-№3.-С.44.
3. Пелик Л.В. Дослідження проникності фільтрувальних тканин для цукрової промисловості //Легка промисловість.-1998.-№2.-С.13.
4. Пелик Л.В. Вплив термічної обробки на властивості фільтрувальних тканин //Легка промисловість.-1998.-№2.-С.13.
5. Пелик Л.В., Пугачевський Г.Ф.Фільтрувальні тканини з поліефірного волокна //Матеріали науково-практичної конференції “Сучасні проблеми розвитку ринку, сертифікації та конкурентоспроможності товарів та послуг”.-Львів: ЛКА.-1996.-С.174-175.
6. Пелик Л.В., Кушнір О.Г. Проникність і термостійкість фільтрувальних тканин для цукрової промисловості // Збірник наукових праць за підсумками науково-дослідної роботи у 1997 році.-Львів: ЛКА.-1998.-С.247-249.
7. Технические условия ТУ 17 Украины 24-12-96 “Ткани полиэфирные фильт-ровальные”. – 9с.
8. Технические условия ТУ 17 Украины 24-0.2-95 “Ткани полиэфирные фильт-ровальные”. – 9с.

Пелик Л.В. Розробка асортименту і дослідження властивостей фільтру¬валь¬них тканин із поліамідних та поліефірних волокон.-Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.08 – товарознавство промислових товарів.-Київський державний торговельно-економічний університет Міносвіти України, Київ,1999.
Вперше в текстильному товарознавстві дана комплексна оцінка якості фільтрувальних тканин різного волокнистого складу для цукрової промисловості. Досліджено вплив волокнистого складу, будови на процес зношування тканин, а також роль основних характеристик фільтрувальних тканин у формуванні їх фільтрувальної спроможності і зносостійкості. Для оцінки показників цих властивостей застосовані сучасні інструментальні методи і результати досліджень перспективних зразків фільтрувальних тканин у виробничих умовах. Виявлено основні чинники зношування фільтрувальних тканин в процесі використання їх в якості прокладок. Розроблено лабораторний метод моделювання процесу зношування текстильних прокладок, суть якого полягає у дослідженні впливу теплової обробки тканин під час кип’ятіння у цукровому сиропі і витримування в атмосфері гарячого повітря. Створений новий асортимент фільтрувальних тканин, який відповідає технічним вимогам . Рекомендації автора дозволяють отримати значний економічний ефект за рахунок більш раціонального використання сировинних ресурсів, значного підвищення рівня якості та термінів використання фільтрувальних прокладок.
Ключові слова: фільтрувальна тканина, зносостійкість, фільтрувальна спроможність, термічна обробка, мутність соку.

Пелык Л.В. Разработка ассортимента и исследование свойств фильтро¬вальных тканей из полиамидных и полиэфирных волокон.- Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.19.08.- товароведение промышленных товаров.- Киевский государственный торгово-экономический университет Минобразования Украины, Киев, 1999.
Впервые в текстильном товароведении дана комплексная оценка качества фильтровальных тканей различного волокнистого состава для сахарной про-мышленности. Расскрыты влияние волокнистого состава, строения на процесс изнашивания тканей, а также роль основных характеристик фильтровальных тканей в формировании их износостойкости. Исследованы наиболее важные для фильтровальных тканей потребительские свойства – фильтровальная способность и износостойкость, которые гарантируют срок эксплуатации тканей. Для оценки показателей этих свойств использованы современные инструментальные методы, а также результаты исследований перспективных образцов фильтровальных тканей, которые проводились на сахарных заводах в сезон сахароварения.
Выявлены основные факторы износа фильтровальных тканей в процессе использования их в качестве прокладок. Разработан лабораторный метод модели-рования процесса изнашивания текстильных прокладок, смысл которого состоит в исследовании влияния термической обработки тканей при кипячении в сахарном сиропе и выдерживании в атмосфере горячего воздуха. В работе установлено, что характер и показатели изменений разрывной нагрузки, удлинения при разрыве, жесткости и линейных размеров при выдерживании в атмосфере горячего воздуха близки изменениям этих показателей при кипячении в сахарном сиропе.
На основании результатов исследования в работе сделан вывод, что при вы-держивании в атмосфере горячего воздуха на ткани воздействует не только темпе-ратура, но и кислород воздуха, тогда как при более жестких условиях кипячения в сахарном сиропе ткани защищены от воздействия атмосферного кислорода, что и вы-равнивает влияние этих факторов на изменение показателей.
На основании моделирования факторов износа и комплексных исследований фильтровальных тканей использованы инструментальные методы для раскрытия закономерностей изменения их свойств в условиях, максимально приближенных к условиям реальной эксплуатации, сформулированы подходы к проектированию но-вых тканей улучшенного качества, показаны направления оптимизации потребитель-ных свойств и структуры ассортимента тканей, созданы возможности прогнози-рования уровня их износостойкости и фильтровальной способности. На основании исследований и апробации тканей в промышленных условиях разработан новый ассортимент и комплект нормативной документации на выпуск отечественных фильтровальных тканей. Дано разрешение Министерства здравоохранения на использование этих фильтровальных тканей в производстве сахара. Промышленный выпуск фильтровальных тканей освоено на предприятии “Волтекс” г.Луцка.
Рекомендации автора позволяют получить значительный экономический эффект за счет более рационального использования сырьевых ресурсов, повышения уровня качества и продления сроков службы фильтровальных прокладок.
Ключевые слова: фильтровальная ткань, износостойкость, фильтровальная способность, термическая обработка, мутность сока.

Pelyk L.V. Elaboration assortment and research of filter fabrics peculiarities of polyamide and polyessential fibrеs. – The manuscript.
Thesis for the Candidate of Technical Sciences degree. Specialty 05.19.08 – science of manufactured goods.-Kyiv State University of Trade and Economics Ukraine Education Ministry, Kyiv,1999.
Complex estimation of filter fabrics quality of different fibre composition is given in textile commodity research for the first time. The influence of fibre composition, its structure on the process of fabric wearing out and the role of principal descriptions of filter fabrics in the formation of their filter capacity and wearing out stableness is investigated. Up-to-date tool-making methods and research results of perspective samples of filter fabrics in productive condition are used for estimation of these characteristics. Principle factors of filter wear and tear fabrics in the process of wing them as washers are revealed. Laboratory method of modeling wear and tear textile washers, the heart of which is the investigation of influence of heat treatment fabrics during their boiling in the sugar syrup and fearing in the atmosphere of hot air are worked out. The author’s recommendations permit to get a considerable economic effect with more rational using of raw resources, considerable raising of quality level and terms of filter washers using.
Key words: filter fabric; wear and tear; filter capability; heat treatment; juice dullness.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019