Повышение эффективности использования низкосортного сырья в кожевенно-меховом производстве с применением высокочастотной плазмы

На основании вышеизложенного, предложены наиболее рациональные схемы технологических процессов производства кожи и меха (рис. 11).

Кожевенно-меховые материалы, полученные по предложенным схемам, обладают улучшенными технологическими, потребительскими и эксплуатационными и эстетическими свойствами по сравнению с произведенными по типовым технологиям. Так, например, у кожевенных материалов повышается температура сваривания на 6-90 С, предел прочности при растяжении на 9,0-15,0 %, а удлинение при напряжении 10 МПа на 23-36%; гигроскопичность - на 21-28 %, пористость на 25-30 %, у меховых материалов повысить процент выхода полуфабриката от планируемого брака на 30-50 %; прочность лицевого слоя - на 30-50%, текучесть волоса на 2-4 %; белизну при отбеливании - на 30-50 % за счет повышения температуры сваривания после додубливания на 7 0 С, пористости на 13-28%, прочность при растяжении на 10-15 % при одновременном снижении расхода химических материалов и продолжительности жидкостных процессов.

В приложении содержаться акты проверки использования результатов диссертационной работы на ТМТП ОАО «Мелита», ОАО «Сафьян», ООО «Кожевенник» и ООО «Меховщик».

Суммарный экономический эффект от внедрения разработанных технологий в производство кожевенно-меховых материалов и предотвращенного экологического ущерба окружающей природной среде от снижения загрязнения отходами производства и потребления составляет 21 млн.руб. в год.

Рис. 11 - Схемы технологических процессов производства кожи (а), меха с исключением дефекта расслаивания кожевой ткани (б)

Выводы

1. Разработаны научные основы технологий повышения эффективности использования сырья в кожевенно-меховых производств за счет применения НТП обработки, корректировки технологии и пересмотра параметров процессов выделки. Установлены зависимости между параметрами плазменной обработки перед технологическими процессами и свойствами полуфабриката на разных этапах производства, которые позволяют получать материалы, удовлетворяющие требованиям технической документации, в том числе и при использовании низкосортного сырья.

2. Разработаны физическая и математическая модели НТП модификации кожевенно-меховых материалов. На основе проведенных расчетов установлено, что причиной объемной модификации структуры и свойств кожевенно-меховых материалов является воздействие на надмолекулярную структуру белков заряженными частицами, возникающими в результате несамостоятельного разряда в пористом объеме.

3. Установлены причины возникновения дефекта расслаивания кожевой ткани меховой овчины. На основе экспериментальных исследований разработаны рекомендации для проведения процессов подготовки сырья и первичной выделки.

4. В результате проведенных экспериментальных исследований показано, что пересмотр технологии, параметров процессов выделки, применение НТП обработки позволяет получать кожевенные и меховые материалы с улучшенными технологическими свойствами, позволяющими повысить использование низкосортного сырья и сортность готового полуфабриката:

- у кожевенного полуфабриката повысить температуру сваривания на 6-9 0С; пористость - на 25-30 %; предел прочности при растяжении на 9,0-15,0 %, а удлинение при напряжении 10 МПа на 23-36%; гигроскопичность - на 21-28 %, что приведет к снижению планируемого брака на 10- 20% и повышению сортности готового полуфабриката до 20%;

- у меховых полуфабрикатов: повысить процент выхода полуфабриката от планируемого брака на 30-50 %; прочность лицевого слоя - на 30-50%, текучесть волоса на 2-4 %; белизну при отбеливании - на 30-50 %.

5. Установлено, что наиболее рационально проводить плазменную обработку:

- при производстве кожи из низкосортного сырья перед процессами: расконсервирования сырья, дубления и додубливания, крашения и жирования полуфабриката;

- при производстве меха - перед красильно-жировальными процессами.

6. Разработаны новые ресурсосберегающие технологии производства кожи и меха с применением НТП обработки, позволяющие повысить процент использования низкосортного сырья, кроме того сократить время жидкостных операций, снизить расход химических материалов и улучшить экологические показатели производства.

7. Разработанные технологии и оборудование, позволяют решить важную задачу легкой промышленности повышения эффективности использование низкосортного сырья и повышения показателей качества полуфабриката, позволяют снизить потребление дорогостоящих химических материалов на 20-30 %, энергоресурсов на 10-15%, повысить выход товарного полуфабриката от планируемого брака на 30-50%, что позволяет снизить себестоимость, уменьшить экологическую нагрузку предприятий отрасли и получить экономический эффект 21 млн.руб. в год.

Работы по теме диссертации

Монографии и статьи, опубликованные в ведущих, рецензируемых научных журналах рекомендованных ВАК

1. Кулевцов Г.Н. Повышение эффективности использования сырья, полуфабриката, отходов и вспомогательных материалов кожевенного производства с применением низкотемпературной плазмы: монография / Г.Н. Кулевцов, Л.Р. Джанбекова, И.Ш. Абдуллин, В.С. Желтухин, И.В. Красина, Э.Ф. Вознесенский. - Казань: Изд-во Казан. Гос. Технол.ун-та.- 2008.-260 с.

2. Кулевцов Г.Н. Применение высокочастотной плазмы пониженного давления в процессах крашения овчины / И.Ш. Абдуллин, Г.Н. Кулевцов, Д.М. Семенов, Л.И. Каримова, О.Н. Гарипова // Кожевенно-обувная промышленность.- 2002.- №3.-С.35-36.

3. Кулевцов Г.Н. Применение высокочастотной плазмы пониженного давления в процессах крашения кожевой ткани овчины / И.Ш. Абдуллин, Г.Н. Кулевцов, Д.М. Семенов, Л.И. Каримова, О.Н. Гарипова // Кожевенно-обувная промышленность.- 2002.- №5.-С.32-34.

4. Кулевцов Г.Н. Структурные изменения кожевенных материалов под воздействием высокочастотной плазмы пониженного давления / Э.Ф. Вознесенский, А.Ф. Дресвянников, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов // Вестник Казанского технологического университета № 2 часть II, Казань: КГТУ. -2005. -С. 265-269.

5. Кулевцов Г.Н. Отбеливание волосяного покрова меховой овчины предварительно обработанного высокочастотной плазмой пониженного давления. / И.Ш. Абдуллин, Г.Н. Кулевцов, Д.М. Семенов, А.Ф. Рахимов // Кожевенно-обувная промышленность.- 2007.- №5.- С.31-32.

6. Кулевцов Г.Н. Моделирование взаимодействия низкотемпературной плазмы с высокомолекулярными волокнистыми материалами методом Монте-Карло. / Г.Н. Кулевцов, В.С. Желтухин, И.Ш. Абдуллин, И.В. Красина // Ученые записки Казанского государственного университета. Физико-математические науки. -Том 149-кн.4.-2007- С.101.

7. Кулевцов Г.Н. Влияние неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления на процессы отбеливания овечьей шерсти / Л.Р. Джанбекова, Г.Н. Кулевцов, И.Ш. Абдуллин / /Кожевенно-обувная промышленность.-2008.- №6.- С.43.

8. Кулевцов Г.Н. Улучшение технологических свойств кожевенного сырья путем применения высокочастотной плазмы / И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов, Л.Р. Джанбекова // Кожевенно-обувная промышленность.- 2008.- №6.- С.41.

9. Кулевцов Г.Н. Влияние неравновесной низкотемпературной плазмы на ультраструктуру и технологические свойства кожевенного полуфабриката/ И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов, Л.Р. Джанбекова // Кожевенно-обувная промышленность.-2008.- №6.- С.45.

10.Кулевцов Г.Н. О возможности математического описания пористой структуры кожевенного материала на разных этапах. / Г.Н. Кулевцов, Л.Р. Джанбекова, И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, // Кожевенно-обувная промышленность.- 2008.- №6.- С.50.

11.Кулевцов Г.Н. Особенности наноструктуры кожевенного материала полученного с применением высокочастотной плазменной обработки./ Г.Н. Кулевцов, Л.Р. Джанбекова, И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина // Нанотехника 2008.- №40(16).- С.75-78.

12. Кулевцов Г.Н. Моделирование механизма объемной обработки капиллярно-пористого материала в высокочастотной плазме пониженного давления / Кулевцов Г.Н., В.С. Желтухин, А.М. Сунгатуллин, Г.Р. Фахрутдинова // Ученые записки Казанского государственного университета. Физико-математические науки. -Том 150-кн.4,-2008-С. .

13. Кулевцов Г.Н. Применение НТ плазмы пониженного давления в процессе депигментирования волосяного покрова шубной овчины/ М.В.Антонова, Г.Н.Кулевцов, И.Ш.Абдуллин // Кожевенно-обувная промышленность.- 2009.- №1.- С.32.

Материалы конференции, препринты, статьи

14. Кулевцов Г.Н. Крашение кожевой ткани и волосяного покрова меховой и шубной овчины различными классами красителей с применением плазменной технологии / И.Ш. Абдуллин, Г.Н. Кулевцов, Д.М. Семенов, Л.И. Каримова, О.Н. Гарипова, М.Ф. Шаехов // Материалы. 3-й международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии.- г. Плес.-2002.- С.305-306.

15. Кулевцов Г.Н. Применение плазмы пониженного давления в технологии крашения кожи./ И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов, Т.Р. Хасанов // Актуальные проблемы науки, техники и экономики производства изделий из кожи.- Сборник статей международной научной конференции. - Витебск. -2004. - С.171-173.

16. Кулевцов Г.Н. И.Ш. Применение электрофизических методов в процессах крашения кожи / И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, Г.Н. Кулевцов, Т.Р. Хасанов // Правовые и инженерные вопросы промышленной безопасности, охраны труда и экологии. - Сборник научных статей и сообщений.- Казань. -2004. - С.233-237.

17. Кулевцов Г.Н. Интенсификация процессов производства кожи с применением высокочастотной плазмы пониженного давления./ И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов, А.М. Мухаметшин, Т.Р. Хасанов // Вестник ДИТУД. - Димитровград. -2005 -№3(25).- С. 3-7.

18. Кулевцов Г.Н. Особенности барабанного крашения кожи, модифицированной в потоке высокочастотной плазмы пониженного давления. /Абдуллин И.Ш., Вознесенский Э.Ф., Красина И.В., Кулевцов Г.Н., Хасанов Т.Р.// «Новые технологии и материалы в производстве кожи и меха», Казань, -2005.-С.13.

19. Кулевцов Г.Н. Влияние плазменной обработки на крашение галантерейной кожи из овчины. /Абдуллин И.Ш., Хасанов Т.Р., Антонова М.В., Вознесенский Э.Ф., Кулевцов Г.Н.// Новые технологии и материалы в производстве кожи и меха, Казань.- 2005.-С. 105.

20. Кулевцов Г.Н. Закономерности структурных изменений кожевенных материалов при обработке в высокочастотной плазме пониженного давления. / Абдуллин И.Ш., Вознесенский Э.Ф., Красина И.В., Кулевцов Г.Н., Тихонова В.П. //Новые технологии и материалы в производстве кожи и меха», Казань. 2006.- С. 11-15.

21. Кулевцов Г.Н. Экспериментальные исследования влияния процесса отбеливания на кожевую ткань полуфабриката меховой овчины, обработанного ВЧ-плазмой пониженного давления / А.Ф. Рахимов, Г.Н. Кулевцов // Препринт. КГТУ.-2007.-20с.

22. Кулевцов Г.Н. Применение высокочастотной плазмы пониженного давления в процессах отбеливания волосяного покрова меховой овчины./ А.Ф. Рахимов, Г.Н. Кулевцов // Препринт.-КГТУ.-2007.-24с.

23. Кулевцов Г.Н. Разработка технологии крашения с помощью физической модификации пигментированного волосяного покрова шубной овчины / Абдуллин И.Ш., Антонова М.В. Кулевцов Г.Н., Мингалеев Р.Р. //Новые технологии и материалы легкой промышленности. Сборник статей 4 международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых, Казань.-КГТУ.-2008.-С.36-39.

24. Кулевцов Г.Н. Разработка технологии отбеливания меховой овчины с применением оптичесого отбеливателя фирмы «THREETEX»./ Антонова М.В., Кулевцов Г.Н., Мингалиев Р.Р// Новые технологии и материалы легкой промышленности. Сборник статей 4 международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых, Казань. КГТУ.- 2008.-С.67-69.

25. Кулевцов Г.Н. Зависимость между деформациями волокнистых элементов и пористостью кожевенного материала при ВЧЕ плазменной модификации / И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов, Л.Р. Джанбекова // Вестник Казанского технологического университета № 6, Казань: КГТУ. -2008. -С. 12-16.

Апробация работ (тезисы конференций)

26. Кулевцов Г.Н.Применение красителей для меха с предварительной обработкой НТП. / Г.Н. Кулевцов, Д.М. Семенов // Научная сессия КГТУ- Казань.2001.- С.165.

27. Кулевцов Г.Н. Использование ВЧ-плазмы пониженного давления в процессе крашения волосяного покрова меховой и шубной овчины кислотными красителями / Г.Н. Кулевцов, Д.М. Семенов // Научная сессия КГТУ.-Казань,2001С.96

28. Кулевцов Г.Н. Анализ состояния и перспективы развития процессов крашения кожи. /Вознесенский Э.Ф., Кулевцов Г.Н., Мухаметшин A.M., Семенов Д.М. // Научная сессия КГТУ, Казань. 2004. -С.304.

29. Кулевцов Г.Н. Обработка кожевенного полуфабриката в высокочастотной плазме перед процессом барабанного крашения / М.В. Антонова, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов // Научная сессия КГТУ, 2005. -С.268.

30. Кулевцов Г.Н. Применение ВЧ плазмы в кожевенно-обувном производстве / И.Ш. Абдуллин, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов, А.М. Мухаметшин, Т.Р. Хасанов // Тезисы докладов XXXII Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС. - М. -2005. - С.243.

31. Кулевцов Г.Н. Обработка кожевенного полуфабриката в высокочастотной плазме перед процессом барабанного крашения / М.В. Антонова, Э.Ф. Вознесенский, И.В. Красина, Г.Н. Кулевцов // Научная сессия КГТУ.- Казань. -2005. - С.268.

32. Кулевцов Г.Н. Влияние плазменной обработки на процессы отделки натуральной кожи из разных видов сырья / И.Ш. Абдуллин, И.В. Красина, Э.Ф. Вознесенский, Т.В. Апарина, Г.Н. Кулевцов // Научная сессия КГТУ.- 2006.-С.266.

33. Кулевцов Г.Н. Создание ускоренной технологии крашения меховой овчины с использованием кислотных и активных красителей. / В.В. Кузмичев, Ю.С. Парсанов, Г.Н. Кулевцов // Научная сессия КГТУ.-2008.-С.302.

34. Кулевцов Г.Н. Отбеливание меховой овчины с применением НТП пониженного давления. / Р.Р. Мингалеев, Г.Н. Кулевцов // Научная сессия.- КГТУ.-2008.-С.303

35. Кулевцов Г.Н. Технология получения светлых тонов на модифицированном НТП полуфабрикате шубной овчины / И.Ш. Абдуллин, М.В. Антонова, Г.Н. Кулевцов // Научная сессия.-КГТУ.-2008.-С.304.

36. Кулевцов Г.Н. Использование плазменной обработки для повышения светостойкости окрашенных шубных овчин. / И.Ш. Абдуллин, М.В. Антонова, Г.Н. Кулевцов, М.Р. Галямов // Научная сессия.-КГТУ.-2009.-С.268.

Размещено на Allbest.ru