Розробка асортименту і дослідження властивостей фільтрувальних тканин із поліамідних та поліефірних волокон

Размещено на http://www.allbest.ru

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Автореферат

дисертації на здобуття вченого ступеня

Розробка асортименту і дослідження властивостей фільтрувальних тканин із поліамідних та поліефірних волокон

кандидата технічних наук

Пелик Леся Василівна

Київ -1999

Вступ

Актуальність роботи. Численні сучасні технології включають процеси фільтрування вхідних, проміжних або кінцевих продуктів виробництва з метою створення можливості самого продукування або ж забезпечення високого рівня якості готової продукції. Наприклад, фільтрування використовується у виробництві хімічних волокон, соди кальцинованої та харчової, двоокису титану, у видобуванні та збагаченні руд чорних і кольорових металів, вугілля, в харчовій, цукровій та інших галузях промисловості.

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 спроможність, 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 збереженні 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 ґрунтується 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 обґрунтування 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 проводились на цукрових заводах у сезони цукроваріння.

При виконанні даної дисертаційної роботи особливу увагу звернено на обґрунтування 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 фільтрувальні тканини для цукрової промисловості. Поліефірні волокна (лавсан) забезпечують тканинам високу формостійкість, мале водопоглинення, 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 пружно еластичним властивостям волокон. Оскільки в цукровому виробництві використовують фільтри періодичної дії, ці матеріали після їх очищення можна використовувати 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 зниженою матеріалоємністю за одночасного збереження необхідної гігієнічності.

Мета і задачі дослідження - розробка на цій основі принципів обґрунтованої оптимізації асортименту та підвищення якості цих тканин, виявлення закономірностей їх зношування та рівня зносостійкості і комплексні дослідження споживних властивостей нових типів різнокомпонентних за волокнистим складом фільтрувальних тканин.

Для досягнення цієї мети було необхідно:

- ознайомитись та узагальнити вітчизняний і зарубіжний досвід застосування фільтрувальних тканин у різних галузях промисловості;

- розробити нові типи фільтрувальних тканин для цукрової промисловості із використанням поліефірних і поліамідних волокон;

- дослідити вплив волокнистого складу, будови тканини на їх зносостійкість, фільтрувальну спроможність і гігієнічність;

- на основі пошукових досліджень основних споживних властивостей нових типів фільтрувальних тканин для цукрової промисловості розробити необхідну нормативну документацію;

- обґрунтувати економічну доцільність впровадження у цукрове виробництво оптимальних типів фільтрувальних тканин;

- удосконалити деякі і розробити нові методики випробувань для дослідження основних споживних властивостей фільтрувальних тканин із врахуванням специфіки їх зношування;

- провести випробування кращих типів фільтрувальних тканин на цукрових заводах з метою вивчення закономірностей і особливостей їх зношування і виявлення основних чинників зношування;

- на основі проведеної роботи разом із Луцьким ВАТ “Волтекс” розробити конкретні 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 обґрунтовані 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 фільтрувальні тканини (ТУ 17 Украины 24-12-96 “Ткани полиэфирные фильтровальные. Технические 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 сировинні 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 обґрунтування 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, сертифікації та конкурентоспроможності товарів та послуг” (Львів, 1996р.), на підсумкових 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 різнокомпонентних 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 машинописного тексту. У роботі міститься: 21 таблиця, 20 рисунків, 108 літературних джерел, 24 додатки.

1. 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 (98-100С), то досліджувались також зміни розривного навантаження 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.

Рис. 1

Процес варіння проводився при температурі кип'ятіння цукрового сиропу 98С. Тканини виймались через 1, 3, 6, 9, 12 годин. Полоскався кожен зразок в 5л води, температура якої становила 38-40С. 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 98-100С. 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 оптичної густини визначали фотоелектрокалориметром КФК-3 за різницею коефіцієнтів поглинання не фільтрованих і фільтрованих розчинів.

Результати лабораторних і виробничих досліджень знайшли своє практичне використання в роботах ВАТ “Волтекс”, спрямованих на створення нових фільтрувальних 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”.

2. Основні результати роботи

У роботі наведені результати експериментальних досліджень впливу волокнистого складу, будови на зміну в процесі зношування основних властивостей фільтрувальних тканин із поліефірних та поліамідно-поліефірних волокон, які визначають 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 волокно утворюючих 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

На підставі дослідження виявлено, що зміна розривних навантажень поліефірних 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 термостійкістю 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 еластичнішими. Подовження поліамідно-поліефірних тканин зростає в межах 15-20%, що пов'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.

Посилюються при підвищенні температури, а міжмолекулярні зв'язки зменшуються. Встановлено, що поліефірні тканини мають меншу жорсткість, ніж поліамідно-поліефірні, причому цей показник найменший у вар. 7, а найбільший у вар. 5 (рис.2 а, б).

Рис. 2 (а). Залежність жорсткості тканини від тривалості кип'ятіння

Рис. 2 (б). Залежність жорсткості тканини від тривалості кип'ятіння

Це пов'язано з видом переплетення (саржа 2/2), тому що з ростом довжини перекриття і зменшенням кількості зв'язків між основними і утоковими нитками жорсткість тканини зменшується.

У процесі кип'ятіння поліамідно-поліефірні тканини змінюють свій колір - жовтіють, що пов'язано з початком термоокислювальної деструкції.

У процесі експлуатації під дією різних чинників фільтрувальні 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 (а, б)). Причому показник найбільший у нової тканини вар. 12, що пов'язано із складом пряжі (20% ПЕ і 80% ПА) та більшою поверхневою густиною.

Рис. 3 (а). Залежність лінійних розмірів тканин вар.1, 5, 8, 11 по основі від тривалості кип'ятіння

Рис. 3 (б). Залежність лінійних розмірів тканин вар. 2, 7, 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 переплетення (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 (а, б)).

Таблиця 2. Зміна деяких розривних характеристик тканин від тривалості нагрівання

Таблиця 3. Зміна жорсткості тканин від тривалості нагрівання

Рис. 4 (а). Залежність лінійних розмірів тканин вар. 2, 7, 12 по основі від тривалості нагрівання

Рис. 4 (б). Залежність лінійних розмірів тканин вар. 1, 5, 8, 11 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 найменший у вар.6, найбільший - у вар.8, що характеризує меншу фільтрувальну спроможність цієї тканини (табл. 4). Щоб встановити залежність фільтрувальної спроможності тканини від показників будови для дослідних тканини визначені: поверхнева густина, 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).

фільтрувальний тканина волокнистий цукровий

Таблиця 4. Мутність соку 1-ої сатурації протягом 11 діб

Промислові випробування показали, що розроблені нами фільтрувальні тканини забезпечують потребуючу по технічним умовам чистоту фільтрату, перешкоджають 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 розроблено екологічно чисту продукцію й комплект нормативної документації на промисловий випуск вітчизняних фільтрувальних тканин.

Висновки

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.

Враховуючи вартісні показники і потенціальні властивості вихідної сировини, розроблено новий асортимент фільтрувальних тканин із синтетичних волокон вітчизняного виробництва. Було спроектовано і виготовлено 10 варіантів фільтрувальних тканин з використанням поліамідних і поліефірних волокон та їх суміші. Як еталони були використані тканини Київської фабрики “Техно-тканина”.

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 дослідженнями 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.

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.

Міцність досліджуваних поліефірних тканин знаходиться в межах 1353 -1930 Н, а поліамідно-поліефірних відповідно 1820-1840 Н при досить високій еластичності та пружності. Жорсткість тканин перевершує 5,329 мкНсм210-3.

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.

Виявлено основні чинники зношування фільтрувальних тканин в процесі їх використання в якості прокладок. Такими чинниками є температура цукрового сиропу, 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.

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.

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:

Організувати масове виробництво фільтрувальних тканин з використанням поліефірних і поліамідних волокон на Луцькому ВАТ “Волтекс” в обсягах, необхідних для цукрових заводів України.

Список літератури

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 фильтровальные". - 9с.

8. Технические условия ТУ 17 Украины 24-0.2-95 "Ткани полиэфирные фильтровальные". - 9с.

9. Пелик Л.В. Розробка асортименту і дослідження властивостей фільтрувальних тканин із поліамідних та поліефірних волокон. - Рукопис.

10. 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.

Размещено на Allbest.ru