Получение композита с заданными показателями качества из вторичного полиэтилена в смесителе периодического действия
Исследование влияния конструктивных и режимных параметров смесительного оборудования и процесса модификации на показатели качества композиционного материала. Определение значения величины сдвига, при котором качество полиэтилена является наилучшим.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.07.2018 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата технических наук
Получение композита с заданными показателями качества из вторичного полиэтилена в смесителе периодического действия
Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы
(химическая промышленность)
Гуреев Сергей Сергеевич
Тамбов 2011
Работа выполнена на кафедре «Технология полиграфического и упаковочного производства» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «ТГТУ»).
Научный руководитель кандидат технических наук, профессор Клинков Алексей Степанович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Скуратов Владимир Кириллович,
доктор технических наук, профессор Попов Николай Сергеевич
Ведущая организация ГП «Центральное конструкторско-технологическое бюро полимерных материалов», Москва
Защита диссертации состоится «___» ________2011 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.02 при ФГБОУ ВПО «ТГТУ» по адресу: г. Тамбов, ул. Ленинградская, д. 1, ауд. 60.
Отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106, ФГБОУ ВПО «ТГТУ», учёному секретарю диссертационного совета.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ТГТУ» по адресу: 393032, г. Тамбов, ул. Мичуринская, д. 112, корп. «Б», а с авторефератом дополнительно - на сайте www.tstu.ru.
Автореферат разослан «___» __________2011 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета В.М. Нечаев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Соответственно объёмам потребления полимеров образуется значительное количество их отходов, создающих серьёзную опасность для окружающей среды и человека. Повторная переработка решает проблемы охраны окружающей среды и восполнения дефицита первичного полимерного сырья.
Решением проблемы создания качественных полимерных материалов и изделий из вторичных термопластов является их модификация. Современные тенденции модификации полимерных материалов сводятся к введению малой доли мелкодисперсной фазы модифицирующей добавки. Для успешного протекания таких процессов наполнитель необходимо активировать. В настоящее время наиболее распространены полимеризационное наполнение и химическое аппретирование, но они требуют больших трудо- и энергозатрат, поэто-му наиболее приемлемой является механохимическая активация. смесительный композитный полиэтилен
Традиционным способом механохимической активации является механическое смешение расплава или раствора полимера с дисперсными наполнителями на специальном оборудовании. Но получение композиционного материала с хорошими механическими свойствами таким способом затруднено из-за неравномерного распределения малой доли наполнителя в большом объёме высоковязкого полимера, что делает данную работу актуальной.
В связи с этим научное и практическое значения имеют проведённые в настоящей работе исследования процесса модификации отходов термопластов на разработанном устройстве, созданная методика определения интегрального критерия качества, а также методика инженерного расчёта конструктивных и режимных параметров смесителя и процесса модификации отходов термопластов с учётом заданного качества получаемого вторичного сырья.
Цель работы. Диссертационная работа посвящена исследованию процесса модификации вторичного полиэтилена высокого давления (ВПВД) техническим углеродом (ТУ).
В соответствии с этим в данной работе решались следующие задачи:
? анализ современного состояния в области утилизации и вторичной переработки отходов полимеров;
? обзор существующих методов модификации вторичных полимерных материалов;
? разработка способа модификации вторичных полимеров;
? создание лабораторного стенда для изучения процесса модификации отходов полимеров с изменением в широком диапазоне режимных и конструктивных параметров;
? исследование влияния конструктивных и режимных параметров смесительного оборудования и процесса модификации на показатели качества получаемого композиционного материала (предел прочности и относительное удлинение при разрыве), а также определение значения суммарной величины сдвига, при котором показатели качества композита являются наилучшими;
? разработка методики расчёта и программного обеспечения для определения интегрального критерия качества - суммарной величины сдвига, характеризующей влияние различных режимных и конструктивных параметров процесса на физико-механические показатели получаемого композиционного материала;
? создание методики инженерного расчёта основных параметров процесса смешения и конструкции смесителя с учётом заданных показателей качества получаемого композита;
? внедрение разработанного способа модификации термопластичных отходов полимеров на двухроторном смесителе.
Научная новизна работы. Обоснованно использование суммарной величины сдвига как интегрального критерия качества процесса получения композиционного материала из вторичных термопластичных материалов на смесителях периодического действия.
Получены уравнения для расчёта суммарной величины сдвига, позволяющие установить корреляционную связь между конструктивными параметрами оборудования и режимными параметрами процесса получения композита и показателями его качества.
Разработаны методики для расчёта суммарной величины сдвига, характеризующей влияние режимных параметров процесса смешения и диспергирования, различных конструктивных параметров рабочих органов на показатели качества получаемого композиционного материала.
Экспериментально подтверждены возможность и правомерность использования суммарной величины сдвига в качестве интегрального критерия качества.
Практическая значимость. Разработан способ модификации отходов термопластичных полимеров на смесительном оборудовании периодического действия с учётом предварительной активации вводимого наполнителя и без неё, и определены его режимные и конструктивные параметры, при которых достигаются наилучшие физико-механические показатели получаемого композиционного материала.
Разработано программное обеспечение для расчёта суммарной величины сдвига в зонах деформации смесителей периодического действия, которое подтверждено свидетельствами о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Создана методика инженерного расчёта параметров процесса получения композитов с заданными показателями качества и даны рекомендации по проектированию вновь разрабатываемого и модернизации существующего смесительного оборудования для модификации отходов термопластичных полимеров с учётом заданной производительности и рационального значения интегрального критерия качества получаемого композита.
Создан лабораторный стенд смесителя периодического действия, позволяющий исследовать процесс модификации широкого класса отходов термопластичных полимерных материалов и варьировать в широком диапазоне режимными параметрами процесса (частотой вращения, температурой смеси) и конструктивными параметрами оборудования (геометрия роторов).
Разработанные методика инженерного расчёта параметров процесса получения композитов с заданными показателями качества и программное обеспечение приняты к использованию на ОАО «НИИРТмаш» (г. Тамбов) при проектировании промышленных смесителей для модификации отходов термопластов и резиновых смесей, расчётный экономический эффект от внедрения агрегата составляет 186 тыс. р. Полученный на разработанной установке композиционный материал на основе вторичного полиэтилена высокого давления и активированного технического углерода используется на НПП ООО «Эласт» (г. Тамбов) в производстве полиэтиленовых труб методом экструзии.
Программное обеспечение на ЭВМ для расчёта основных параметров процесса смешения и конструкции применяемого смесительного оборудования используется в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 240801, 261201 в дисциплинах «Оборудование для производства полимерной тары и упаковки», «Оборудование для переработки полимерных материалов», «Утилизация упаковки» и магистров по программе 150400.26 в дисциплинах «Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов», «Оптимизация режимных и конструктивных параметров технологического оборудования».
Автор защищает. Расчётные уравнения для определения суммарной величины сдвига, позволяющие установить корреляционную связь между режимными и конструктивными параметрами получения композита (частота вращения рабочих органов, время процесса, температура смеси, геометрия фигурной части роторов) и показателями его качества.
Устройство, позволяющее оценивать и прогнозировать показатели качества получаемого композита.
Методику инженерного расчёта режимных и конструктивных параметров процесса получения композитов с заданными показателями качества.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на 2-й и 3-й Международных научно-практических конференциях «Прогрессивные технологии развития», «Наука на рубеже тысячелетий» (Тамбов, 2005-2006 гг.);
Международном конкурсе Italian Packaging Technology Award 2007 (Москва, 2007 г.); Всероссийском смотре-конкурсе научно-технического творчества студентов ВУЗов «ЭВРИКА-2007» (Новочеркасск, 2007 г.); Всероссийской научно-инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент» (Тамбов, 2009 г.); XIV Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2009 г.); Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодёжи «Проведение научных исследований в области индустрии нано-систем и материалов» (Белгород, 2009 г.); I Международной научно-практической конференции «Аспекты ноосферной безопасности в приоритетных направлениях деятельности человека» (Тамбов, 2010 г.). Работа выполнена в рамках ФЦП № 14.740.11.0141 по теме «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области многофункционального приборостроения для промышленных систем управления».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 28 работ, в том числе 3 статьи в журнале из перечня ВАК РФ.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников и приложения. Содержит 149 страниц основного текста, 77 рисунков, 9 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении дано краткое содержание работы, обоснованы её актуальность, научная новизна и практическая значимость.
В главе 1 «Литературный обзор» проведён литературный обзор современного состояния в области утилизации, вторичной переработки и модификации отходов термопластичных полимерных материалов.
Проанализирован рынок производства и потребления термопластичных полимерных материалов. Приведена классификация отходов полимеров и методы «борьбы» с ними.
Проведён подробный анализ по методам модификации полимерных материалов и применяемому оборудованию.
Первая глава завершается постановкой задач исследования.
Глава 2 «Описание способа модификации отходов термопластов в смесителях периодического действия и экспериментальной установки». В соответствии с поставленной задачей и целями научного исследования был разработан способ и подобрано оборудование для введения углеродного наполнителя в матрицу полимерных отходов.
Способ осуществлялся следующим образом: промытые и высушенные отходы с содержанием посторонних примесей не более 5% подвергаются сортировке. Делаются навески полимера и наполнителя. Подготовленные отходы и наполнитель одновременно загружаются в рабочую камеру смесителя, где вращающиеся рабочие органы затягивают их. Далее происходит смешение и диспергирование в течение времени, заданного выбранным технологическим режимом. Затем смесь выгружается на валково-шнековый агрегат для получения на выходе гранул, которые направляются на дальнейшую переработку.
Для исследования процесса была создана экспериментальная установка (ЭУ) на основе смесителя Брабендера, как устройство, позволяющее оценивать и прогнозировать показатели качества получаемого композита, изменяя в широком диапазоне режимные и конструктивные параметры.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1. Схема устройства для исследования процесса получения композита: 1 - шкаф управления; 2 - электродвигатель; 3 - фрикционные шестерни; 4 - смесительная камера; 5 - смесительные органы
Установка (рис. 1) состоит из смесительной камеры 4, станины с приводом 2, 3 и электрооборудования 1. Смесительными органами являются два ротора 5 специального профиля, вращающиеся в противоположные стороны. Вращение роторов осуществляет мотор-редуктор 2; второй ротор полу- чает вращение от приводного через зубчатую передачу 3 с передаточным отношением 1,5. Частота вращения рабочих органов регулируется в диапазоне 30…90 об/мин. Камера обогревается шестью трубчатыми электронагревателями.
Шкаф управления 1 (рис. 1) предназначен для управления электроприводом смесителя и поддержанием температуры в рабочей зоне.
С целью интенсификации процесса диспергирования и изучения влияния различных конструктивных параметров на качество получаемого материала разработаны рабочие органы с различной геометрией их фигурной части (рис. 2). Минимальный зазор при использовании любой из предложенных конфигураций составляет h0 = 0,15 мм, что обеспечивает высокую сдвиговую деформацию. Конфигурация гладких рабочих органов (фигурная часть в виде гладких валков) позволяет достичь максимальной величины сдвига за короткий промежуток времени. Для обеспечения продольного перемещения материала разработаны рабочие органы с наклонной нарезкой фигурной части: рифлёные (фигурная часть в виде рифлёных валков) и винтовые многозаходные (фигурная часть в виде многозаходной винтовой нарезки).
овальные |
гладкие |
рифлёные |
винтовые многозаходные |
Рис. 2. Исследуемые фигурные части рабочих органов
В качестве объекта исследования принят периодический процесс модификации техническим углеродом марки К-354 отходов полиэтилена высокого давления (ПВД) производственного и общественного потребления, а также первичного полиэтилена высокого давления марки 15803-020 на ЭУ. Отходы ПВД выбраны в качестве объекта исследования в связи с тем, что они составляют 38% от всего объёма отходов термопластов в Российской Федерации.
Глава 3 «Экспериментальные исследования процесса введения технического углерода во вторичный полимерный материал» посвящена экспериментальным исследованиям процесса модификации ВПВД предварительно активированным и неактивированным ТУ на экспериментальной установке.
Исследован периодический процесс смешения и диспергирования ВПВД с ТУ марки К-354 на экспериментальной установке.
Первоначально проведены экспериментальные исследования по выявлению зависимости деформационного воздействия от геометрии фигурной части рабочих органов, используемых в процессе смешения. С каждой парой рабочих органов был проведён ряд исследований при одинаковых режимных параметрах (С = 1%, T = 150 С, t = 5 мин, n = {30, 45, 60, 75, 90} об/мин). В результате получены графические зависимости (рис. 3), анализ которых показывает, что физико-механические характеристики композиционного материала в значительной степени зависят от геометрии фигурной части рабочих органов. Наилучшие результаты получены при использовании овальных роторов, прочность на 13% выше, чем при использовании роторов других конфигураций. Оценка степени смешения подтвердила выбор овальных роторов (рис. 4).
Проведены эксперименты по выявлению рационального технологического режима процесса получения композиционного материала на основе ВПВД и ТУ.
Эксперимент по выявлению изменения величины полезной мощности, затрачиваемой на процесс во времени при различных частотах вращения рабочих органов смесителя показал, что для получения качественной смеси требуется время в промежутке 5…8 мин.
Рис. 3. График зависимости прочности при разрыве и полезной мощности от суммарной величины сдвига при использовании рабочих органов с различной геометрией фигурной части
Рис. 4. Сравнение индекса смешения при достижении оптимальных значений суммарной величины сдвига на рабочих органах с различной геометрией фигурной части
В результате проведённых экспериментальных исследований, в ходе которых на устройстве с овальными рабочими органами ТУ вводился в ВПВД, были построены графические зависимости, позволившие выявить рациональный технологический режим, при котором был получен композит с наилучшими физико-механическими показателями. Значения управляющих параметров этого режима: n = 60 об/мин; С = 0,5%; t = 5 мин; T = 150 С. Значения показателей качества композиционного материала, полученного при данных управляющих параметрах: ПТР = 1,684 г/10 мин; уТ = 10,83 МПа; уР = 13,851 МПа; е = 597,6%; I = 0,73.
Проведён ряд экспериментов при следующих режимных параметрах: T = 150 С; t = 5 мин; C = 0,5%; n = {30, 45, 60, 75, 90} об/мин, - с целью сравнения физико-механических характеристик модифицированного и немодифицированного первичного и вторичного материалов. Анализ графической зависимости (рис. 5) показывал, что прочность композита на основе ВПВД и ТУ по сравнению со вторичным немодифицированным материалом улучшилась на 18…40%, что говорит о возможности использования в качестве модификатора ТУ.
Проведены экспериментальные исследования по выявлению воздействия, оказываемого на получаемый композиционный материал, различными способами предварительного активирования вводимого ТУ. Использовались следующие способы: активирование в шаровой мельнице, воздействие ультразвуком на ТУ, активирование посредствам многократного пропускания ТУ через минимальный межвалковый зазор вальцов.
Рис. 5. График зависимости прочности при разрыве исследуемых материалов от суммарной величины сдвига
Предварительно для каждого способа были отработаны режимы, при которых получаемый композит обладал бы наилучшими свойствами: шаровая мельница - частота вращения n = 25 об/мин, время воздействия t = 20 мин; межвалковый зазор вальцов - количество пропусков i = 3 раза; ультразвуковая установка - время воздействия t = 1 мин, частота - 22 кГц.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 6. График зависимости прочности при разрыве от суммарной величины сдвига для композита модифицированного активированным ТУ
Из графика (рис. 6) видно, что наиболее эффективным является способ предварительного активирования ТУ посредством его многократного пропускания через минимальный межвалковый зазор вальцов, и введение в полимерную матрицу активированного таким способом ТУ способствует увеличению прочности композита на 10% по сравнению с композитом, модифицированным неактивированным ТУ.
Глава 4 «Определение значения интегрального критерия качества» Анализ литературных источников показал, что в основу интегрального критерия качества может быть положена суммарная величина сдвига, возникающая в зазорах перерабатывающих машин.
В диссертации решена задача по определению суммарной величины сдвига в рабочих зонах смесителей с овальными роторами двумя способами.
В первом методе на основе работ Торнера Р.В. и Богданова В.В. получено уравнение для определения величины сдвига, которая накладывается на материал за всё время процесса г:
(1)
Данная теория не учитывает действия продольной деформации, которая оказывает существенное влияние на суммарную величину сдвига.
Рис. 7. Развёртка лопасти овального ротора: 1, 2, 3 - зоны деформирования материала
Чтобы учесть продольное воздействие необходимо представить развёртку ротора. Так как на обеих лопастях ротора происходят идентичные процессы, то далее будем рассматривать только одну лопасть. Представим развёртку лопасти не как два вида, отображающие пространство, заключённое между поверхностью лопасти и поверхностью стенки камеры. Данную систему можно разбить на три зоны (рис. 7).
Зона 1. В данном случае направление воздействия деформаций на материал перпендикулярно ребру гребня ротора, поэтому для удобства решения данной задачи её можно разделить на две более простые. В первой задаче стенка камеры будет двигаться вдоль оси x, во второй - вдоль оси z.
В результате для направления деформации вдоль оси x получим:
. (2)
В случае движения стенки камеры вдоль оси z получим уравнение:
(3)
Чтобы получить среднее значение суммарной величины сдвига, приходящейся на единицу объёма, необходимо суммарную величину сдвига разделить на объём, занимаемый данной зоной:
. (4)
Зона 2. В данном случае будет решаться только первая задача из предыдущих двух, так как материал подвергается деформации только в направлении вращения. В результате выводов получим следующее выражение:
. (5)
Суммарная величина сдвига во второй зоне равна:
. (6)
Зона 3. Деформирование материала в этой зоне описывается теорией изотермического течения жидкости в кольцевом зазоре между двумя коаксиальными цилиндрами, рассмотренной В.К. Завгородним. Суммарная величина воздействия, которому подвергается материал в данной зоне за время t, определяется следующим образом:
. (7)
Суммарная величина сдвига на всей лопасти будет равна:
. (8)
Суммарная величина сдвига, приходящаяся на всю длину ротора:
. (9)
Выражение для нахождения суммарной величины сдвига, действующей на материал во время процесса смешения и диспергирования во всём объёме смесительной камеры:
. (10)
В области, которая находится после гребня лопасти, деформации незначительны и ими можно пренебречь.
В работе рассматривается второй метод нахождения суммарной величины сдвига. Используя выражение расхода мощности привода смесителя через среднюю скорость сдвига, возникающую в материале между кромкой лопасти и стенкой камеры, определённое в работах В.В. Богданова, В.К. Завгороднего, нами получена зависимость для нахождения суммарной величины сдвига:
. (11)
Написанные программы на ЭВМ подтвердили, что оба метода пригодны для определения критерия качества получаемого материала - суммарной величины сдвига. Максимальное расхождение составляет не более 8%, что говорит об адекватности моделей и позволяет использовать оба метода. Суммарная величина сдвига для процесса смешения на смесительном оборудовании с гладкими рабочими органами может быть представлена как алгебраическая сумма суммарных величин сдвига для периодического процесса вальцевания (зона I рис. 8) и изотермического течения вязкой жидкости между двумя коаксиальными цилиндрами (зоны II и III рис. 8) c учётом коэффициента перекрытия зон деформации:
. (12)
Рис. 8. Схема деформирования с использованием гладких рабочих органов: I, II, III - зоны деформирования материала
Рис. 9. Развёртка винтового многозаходного ротора: 1, 2 - зоны деформирования материала
В результате решения данной задачи суммарная величина сдвига для процесса смешения может быть определена следующим образом:
(13)
При нахождении суммарной величины сдвига для процесса смешения на смесителе с винтовыми многозаходными рабочими органами используется та же теория, что и для смесителя с овальными рабочими органами. В данном случае исключается зона 3 (рис. 7) и увеличивается число заходов (рис. 9).
Рис. 10. Развёртка рифлёного ротора: I, II - зоны деформирования материала
Суммарная величина сдвига для процесса смешения с использованием рифлёных рабочих органов равна алгебраической сумме суммарной величины сдвига для процесса экструзии, описанной в работах Р.В. Торнера, и течения жидкости между двумя коаксиальными цилиндрами. Для этого рассмотрим схему (рис. 10).
Формула для нахождения суммарной величины сдвига в зоне I:
. (14)
Суммарная величина сдвига в зоне II находится по формуле 7.
Суммарная величина сдвига на всём роторе будет равна:
. (16)
Суммарная величина сдвига во всём деформируемом объёме находится по формуле 10.
В главе 5 «Методика инженерного расчёта параметров процесса модификации отходов термопластов на смесительном оборудовании» предложена методика инженерного расчёта основных конструктивных и режимных параметров смесителей и процесса модификации вторичного сырья с учётом заданного качества получаемого композиционного материала.
При расчёте основных параметров процесса модификации на смесительном оборудовании решаются два типа задач:
1) модернизация существующего оборудования. Решение первого типа задач сводится к определению суммарной величины сдвига, производительности, силовых и энергетических параметров процесса; проводится прочностной расчёт основных деталей и узлов смесителя и тепловой расчёт процесса смешения. Cоставляется техническая характеристика спроектированного смесительного оборудования;
2) проектирование нового оборудования. При решении второго типа задач при заданной производительности процесса определяются основные геометрические размеры смесителя, и выбирается смесительное оборудование в соответствии с ГОСТ 11996-79; после этого находятся те же параметры, что и для первого типа задач.
Пример инженерного расчёта по разработанной инженерной методике промышленного пластосмесителя периодического действия ПС-45 приведён в диссертации.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
1. Разработан способ модификации отходов термопластичных материалов и предложены режимы для трёх способов предварительной механоактивации вводимого ТУ (активирование в шаровой мельнице, воздействие ультразвуком на ТУ, активирование посредствам многократного пропускания ТУ через минимальный межвалковый зазор вальцов), при которых показатели качества композиционного материала на основе ВПВД и активированного ТУ являются наилучшими.
2. Обоснованно использование суммарной величины сдвига как интегрального критерия качества, позволяющего прогнозировать показатели качества композиционного материала, разработаны методики его расчёта, реализуемые в программном обеспечении, на которое получены свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.
3. Спроектирована и изготовлена экспериментальная установка для исследования процесса модификации отходов термопластичных материалов, как устройство, позволяющее оценивать и прогнозировать показатели качества получаемого композита.
4. Разработаны рабочие органы различной конфигурации для экспериментальной установки с целью изучения влияния различных конструктивных параметров на показатели качества получаемого композита.
5. Исследовано влияние конструктивных и режимных параметров оборудования и процесса модификации на показатели качества получаемого композиционного материала, а также определены рациональные значения суммарной величины сдвига ( = 3450…3550), при которых показатели качества композита являются наилучшими (ПТР = 1,684 г/10 мин, уТ = 10,83 МПа, уР = 13,851 МПа, е = 597,6%, I = 0,73).
6. Создана методика инженерного расчёта конструктивных и режимных параметров процесса смешения и смесительного оборудования при условии заданного рационального значения суммарной величины сдвига, соответствующего наилучшим показателям качества получаемого композита.
7. Разработанные методика инженерного расчёта параметров процесса получения композитов с заданными показателями качества и программное обеспечение приняты к использованию на ОАО «НИИРТмаш» (г. Тамбов) при проектировании промышленных смесителей для модификации отходов термопластов и резиновых смесей, расчётный экономический эффект от внедрения агрегата составляет 186 тыс. р. Полученный на разработанном устройстве композиционный материал на основе вторичного полиэтилена высокого давления и активированного технического углерода используется на НПП ООО «Эласт» (г. Тамбов) в производстве полиэтиленовых труб методом экструзии.
8. Программное обеспечение на ЭВМ для расчёта основных параметров процесса смешения и конструкции применяемого смесительного оборудования используется в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 240801, 261201 в дисциплинах «Оборудование для производства полимерной тары и упаковки», «Оборудование для переработки полимерных материалов», «Утилизация упаковки» и магистров по программе 150400.26 в дисциплинах «Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов», «Оптимизация режимных и конструктивных параметров технологического оборудования».
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1. Разработка конструкции валково-шнекового агрегата и совмещённого технологического процесса утилизации полимерной тары и упаковки / Д.Л. Полушкин, А.С. Клинков, П.В. Макеев, С.С. Гуреев // Вестник тамбовского государственного технического университета. - 2010. - Т. 16, № 3. - С. 578 - 587.
2. Гуреев, С.С. Методика определения интегрального критерия качества в зонах деформации смесительных устройств / С.С. Гуреев, А.С. Клинков // Вестник тамбовского государственного технического университета. - 2010. - Т. 16, № 4. - С. 905 - 909.
3. Гуреев, С.С. Определение интегрального критерия качества в рабочих зонах двухроторных смесителей / С.С. Гуреев, А.С. Клинков, В.Г. Однолько // Вестник тамбовского государственного технического университета. - 2011. - Т. 17, № 2. - С. 417 - 423.
Публикации в других изданиях:
1. Прогнозирование качества вторичного гранулята при утилизации плёночных термопластов / Д.Л. Полушкин, А.С. Клинков, М.В. Соколов, В.Г. Однолько, С.С. Гуреев // Прогрессивные технологии развития : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. 10-11 декабря 2005 г. - Тамбов : Першина, 2005. - С. 170-171.
2. Непрерывная валково-шнековая технология утилизации отходов термопластов / Д.Л. Полушкин, С.С. Гуреев, А.С. Клинков, М.В. Соколов // Наука на рубеже тысячелетий «Progressive technologies of Development» 3-я Междунар. науч.-практ. конф. 24-25 ноября 2006 г. - Тамбов, 2006. - С. 123-124.
3. Разработка полимерных композиционных материалов на основе вторичного сырья и технического углерода / С.С. Гуреев, П.В. Макеев, И.В. Шашков // Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент : материалы всерос. научно-инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. 27 - 29 октября 2009 г. - Тамбов, 2009. - С. 248 - 250.
4. Разработка технологии и оборудования для переработки полимерной тары и упаковки / П.В. Макеев, С.С. Гуреев, И.В. Шашков // Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент : материалы всерос. научно-инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. 27 - 29 октября 2009 г. - Тамбов, 2009. - С. 294-295.
5. Макеев, П.В. Разработка технологии и оборудования для переработки отходов полимерной тары и упаковки / П.В. Макеев, С.С. Гуреев // Материалы XIV междунар. экологической студенческой конф. «Экология России и сопредельных территорий». - Новосибирск, 2009. - С. 155-156.
6. Гуреев, С.С. Разработка полимерных композиционных материалов на основе вторичного сырья и технического углерода / С.С. Гуреев // Проведение научных исследований в области индустрии наносистем и материалов : материалы Всерос. конф. с элементами научной школы для молодёжи. 16 - 20 ноября 2009 г. - Белгород, 2009. - С. 223 - 226.
7. Гуреев, С.С. Исследование композитов на основе вторичного полимерного сырья и технического углерода / С.С. Гуреев // Аспекты ноосферной безопасности в приоритетных направлениях деятельности человека : материалы I междунар. науч.-практ. конф. 5 февраля 2010 г. - Тамбов, 2010. - С. 30 - 32.
8. Исследование процесса получения композитов на основе вторичного полимерного сырья и технического углерода // С.С. Гуреев, П.В. Макеев, А.С. Клинков, С.П. Хрущёв // Труды Тамбовского государственного технического университета : сб. науч. ст. - Тамбов, 2010. - Вып. 23. - С. 160 - 163.
9. Влияние параметров процесса вторичной переработки отходов полимерной тары и упаковки на качественные показатели получаемого вторматериала / П.В. Макеев, С.С. Гуреев, А.С. Клинков, Д.Л. Полушкин // Труды Тамбовского государственного технического университета : сб. науч. ст. - Тамбов, 2010. - Вып. 23. - С. 163 - 166.
10. Получение композиционных полимерных материалов заданного качества / С.С. Гуреев, А.С. Клинков, П.В. Макеев // Молодой учёный. Ежемесячный научный журнал. - Чита, 2011. - № 1(24) - С. 22 - 24.
11. Гуреев, С.С. Разработка технологии получения саженаполненного композиционного материала / С.С. Гуреев, Д.М. Ремизов // Проблемы техногенной безопасности и устойчивого развития : сб. науч. ст. молодых учёных, аспирантов и студентов. - Тамбов, 2011. - Вып. II. - С. 155 - 158.
12. Макеев, П.В. Инновационная технология рециклинга отходов термопластов / П.В. Макеев, С.С. Гуреев, И.В. Шашков // Проблемы техногенной безопасности и устойчивого развития : сб. науч. ст. молодых учёных, аспирантов и студентов. - Тамбов, 2011. - Вып. II. - С. 158 - 161.
13. Сравнительный анализ двух методов определения суммарной деформации сдвига в рабочих пространствах двухроторных смесителей с овальными рабочими органами / С.С. Гуреев, А.С. Клинков, П.В. Макеев // Молодой учёный. Ежемесячный научный журнал. - Чита, 2011. - № 6(29). - С. 32 - 37.
14. Технологический процесс получения композита на основе ВПВД и активированного технического углерода / С.С. Гуреев, А.С. Клинков, П.В. Макеев // Молодой учёный. Ежемесячный научный журнал. - Чита, 2011. - № 6(29). - С. 37 - 41.
15. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ - № 2008613114. Расчёт интегрального критерия качества - суммарной величины сдвига для непрерывного вальцевания / С.С. Гуреев, Д.Л. Полушкин, М.В. Соколов, А.С. Клинков, П.С. Беляев ; Тамбовский государственный технический университет. - № 2008612201 ; заявл. 19.05.2008 ; зарегистрировано 27.06.2008.
16. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ - № 2010617845. Расчёт интегрального критерия качества в зонах деформации смесительных устройств / С.С. Гуреев, П.В. Макеев, М.В. Соколов, А.С. Клинков, П.С. Беляев ; Тамбовский государственный технический университет. - № 2010616018 ; заявл. 01.10.2010 ; зарегистрировано 26.11.2010.
17. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ - № 2011612497. Расчёт интегрального критерия качества в зонах деформации двухроторных смесителей / С.С. Гуреев, П.В. Макеев, Д.Л. Полушкин, А.С. Клинков, М.В. Соколов ; Тамбовский государственный технический университет. - № 2011610879 ; заявл. 14.02.2011 ; зарегистрировано 25.03.2011.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные способы производства полиэтилена. Получение полиэтилена при высоком давлении. Способ полимеризации в массе. Характеристические свойства полиэтилена. Технологический процесс разложения и отмывки катализатора. Оценка показателя текучести.
реферат [630,7 K], добавлен 02.06.2012Влияние графитовых наполнителей на радиофизические характеристики композиционных материалов на основе полиэтилена. Разработка на базе системы полиэтилен-графит композиционного материала с наилучшими радиопоглощающими и механическими показателями.
диссертация [795,6 K], добавлен 28.05.2019Термопласты, применяемыми в производстве труб. Прочностные характеристики труб из полиэтилена. Формование и калибрование заготовки трубы. Технические требования, предъявляемые к трубным маркам полиэтилена и напорным трубам, методы контроля качества.
курсовая работа [923,0 K], добавлен 20.10.2011Историческая справка о методах получения и использования полиэтилена. Процесс полимеризации этилена. Техническая характеристика сырья полуфабрикатов и продукта. Расчет материального баланса производства полиэтилена низкого давления газофазным методом.
дипломная работа [530,5 K], добавлен 26.01.2014Характеристика используемых компонентов (бумаги-основания, мелованной суспензии, покрытия) при получении целлюлозно-композиционного материала. Показатели качества основы для нанесения холодносвариваемых покрытий. Составление композиции бумаги-основы.
курсовая работа [516,4 K], добавлен 11.12.2014Методы производства полиэтилена низкого давления; выбор и обоснование технологии проектируемого производства. Характеристика продукции, ее применение; расчет и подбор оборудования; автоматизация процессов. Экологическая и экономическая оценка проекта.
дипломная работа [209,2 K], добавлен 12.03.2011Понятие "качество". Показатели качества. Сущность и значение повышения качества продукции. Факторы, влияющие на качество продукции. Томатопродукты и понятие "томат". Производство томатного сока. Исследование качества концентрированных томатопродуктов.
курсовая работа [163,4 K], добавлен 04.11.2008Методы изготовления пакетов типа "Майка". Достоинства полиэтилена низкого давления как исходного материала, усовершенствование технологии производства. Способы утилизации полиэтиленовой тары при помощи экструдера, особенности вторичного использования.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.01.2014Получение полиэтилена высокого давления. Основные понятия, классификация, этапы инновационного проекта. Формирование инновационной идеи. Переработка, применение, модификации, свойства и производство пластмасс. Разработка, реализация и завершение проекта.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 24.11.2010Создание композиционного материала (КМ) на основе никеля для повышения жаропрочности существующих никелевых сплавов. Технология изготовления КМ, его характеристика. Компоненты композита, матрица, армирующий элемент. Применение металлических композитов.
курсовая работа [965,7 K], добавлен 25.10.2012Проблема оценки качества воспроизведения изображений. Адаптация зрительной системы к освещенности, контрастная чувствительность. Проблемы стандартизации параметров качества печати. Выделение атрибутов качества оттисков. Условия проведения эксперимента.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 23.06.2012Технология производства промышленных полиэтиленов, исходное сырье. Полиэтиленовая продукция и способы влияния на ее свойства. Методика производства труб из полиэтилена низкого давления путем применения суперконцентратов для окрашивания в различные цвета.
дипломная работа [519,2 K], добавлен 20.08.2009Становление понятия качества и определение технологических методов управления качеством. Технологический процесс изготовления детали "ось". Расчет показателей качества технологического процесса изготовления оси и точности производственного оборудования.
курсовая работа [976,7 K], добавлен 08.01.2011Конструктивные схемы шнеков экструзионных машин и оформляющих головок экструдера. Расчетная схема сил вращающегося червяка. Технические особенности геометрической формы канала оформляющей головки. Расчет коэффициентов геометрической формы канала головки.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 07.07.2011Синтетические композиционные биоразлагаемые пластики. Биоразлагаемые пластические массы на основе крахмала. Органолептические и физико-химические показатели модифицированного крахмала. Методика рентгеноструктурного анализа, биоразложение в почве.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 18.02.2011Основные группы и разновидности показателей качества. Понятие единичных, комплексных и интегральных показателей качества. Алгоритм расчета комплексного показателя качества. Описание и характеристика различных методов измерения показателей качества.
презентация [100,6 K], добавлен 04.05.2011Технико-экономическая характеристика предприятия ОАО "Волгодонский комбинат древесных плит". Показатели качества продукции. Роль стандартизации и сертификации в повышении качества. Пути совершенствования стандартизации и сертификации на предприятии.
дипломная работа [538,8 K], добавлен 29.06.2010История создания и дальнейшей разработки компрессорной техники. Мировые тенденции развития технологии сжатого воздуха. Классификационные и оценочные показатели, применяемые при контроле качества компрессорного оборудования. Термины и определения.
курсовая работа [41,9 K], добавлен 26.04.2011Рассмотрение влияния примесей на физические свойства меди (электросопротивление и пластичность), а также влияния электролиза на качество медных катодов. Рассмотрение вопросов проведения процедуры регистрации медных катодов на Лондонской бирже металлов.
отчет по практике [4,9 M], добавлен 22.09.2015Многослойные и комбинированные пленочные материалы. Адгезионная прочность композиционного материала. Характеристика и общее описание полимеров, их свойства и отличительные признаки от большинства материалов. Методы и этапы испытаний полимерных пленок.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 21.11.2010