автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха

На правах рукописи

НАЙДАНОВА Ирина Леонидовна

РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ОДЕЖДЫ ИЗ МЕХА

Специальность 05.19.04.-Технология швейных изделий

ООЗ163680

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 1 ЯНВ 2008

Москва-2008

003163680

На правах рукописи

НАЙДАНОВА Ирина Леонидовна

РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ОДЕЖДЫ ИЗ МЕХА

Специальность 05.19.04. - Технология швейных изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -2008

Работа выполнена в Московском государственном университете дизайна и технологии

Научный руководитель.

доктор технических наук, доцент Зарецкая Галина Петровна

Официальные оппоненты.

доктор технических наук, доцент Кирсанова Елена Александровна кандидат технических наук Юдина Майя Викторовна

Ведущая организация:

Институт дизайна и национальных культур при Уфимской государственной академии экономики и сервиса

. со

Защита состоится « 27 » февраля 2008 г. в 11/ ~ часов на заседании диссертационного совета Д 212144 01 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу 117997, г Москва, ул Садовническая, 33

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии

Автореферат разослан « ЯЧ » 2008г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 144 01 Киселев С Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Продукция российских предприятий, производящих изделия го меха, традиционно пользуется высоким спросом. Но сезонный характер заготовки мехового сырья и продажи меховых изделий при постоянно прогрессирующей конкуренции делает задачи повышения стабильности и прогнозируемое™ производства основными для меховой промышленности Их решение усложняется тем, что меховые полуфабрикаты, даже однородные по волосяному покрову, имеют существенный разброс по свойствам кожевой ткани, как исходя из топографии, так и по имеющимся порокам

Отсутствие эффективных методов обработки, повышающих однородность кожевой ткани, приводит к нерациональному использованию ресурсов, несоответствию товарных запасов требованиям производства, делает некоторые виды меховых полуфабрикатов малоиспользуемыми или даже непригодными для производства верхней одежды из-за низких эксплуатационных характеристик и высокого расхода трудовых и материальных ресурсов Это связано с тем, что в традиционной технологии устранение пороков происходит путем их удаления, что приводит к повышению расхода меха, а укрепление кожевой ткани осуществляется трудоемкими ниточными методами с высокой долей ручного труда, либо клеевыми, приводящими к повышению ее жесткости

Одним из перспективных направлений совершенствования технологии одежды из меха является использование коллагенсодержащих прокладочных материалов и деталей, разработанных ранее на кафедре ТШП МГУДТ. Для экономии материальных ресурсов наибольший интерес представляет комплексный материал, изготовляемый нанесением коллагеновой волокнистой смеси на проблемные участки мехового полуфабриката Экономия трудовых ресурсов при этом достигается за счет объединения операций по устранению

пороков и укреплению кожевой ткани с нанесением формозакрепляющего слоя при замене традиционных прокладочных материалов на коллагенсодержащие.

Таким образом, разработка технологии изготовления меховой одежды, основанной на использовании коллагенсодержащих материалов, является актуальной, так как обеспечивает комплексный подход к вопросам ресурсосбережения.

Делыо диссертационной работы является разработка ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов, обеспечивающих повышение качества и снижение материалоемкости изделий при реализации малооперационной технологии.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи

- анализ технологии изготовления верхней одежды из меха и поиск путей её совершенствования,

- разработка метода оценки процессов изготовления верхней одежды из меха с позиции ресурсосбережения,

- разработка ресурсосберегающих методов обработки верхней одежды из

меха;

-разработка и апробация технологии изготовления верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов

Методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования служит системный подход к решению сложных задач В работе использованы экспериментальные методы исследования, методы системно-структурного анализа, математического планирования эксперимента, математического и системно-структурного моделирования. Исследования микроструктуры кожевой ткани меха проводились с помощью методов электронной микроскопии.

Научная новизна результатов заключается в следующем

- разработан способ укрепления кожевой ткани меха, заключающийся в последовательном нанесении на кожевую ткань мехового полуфабриката коллагенсодержащей композиции двух составов с разной величиной сухого остатка коллагена,

- получено математическое описание зависимостей адгезионных свойств соединения, возникающего при нанесении коллагенсодержащей смеси на кожевую ткань меха, от параметров технологического процесса

Практическая значимость работы состоит в

разработке ресурсосберегающей малооперационной технологии изготовления верхней одежды из меха, обеспечивающей повышение прочности связи волосяного покрова с кожевой тканью, выравнивание свойств и увеличение полезной площади мехового полуфабриката при одновременном повышении формоустойчивости изделий,

- разработке методики комплексной оценки технологии изготовления верхней одежды из меха с позиции ресурсосбережения,

разработке баз данных по технологии изготовления одежды из меха, содержащих сведения о технологических процессах скорняжного и пошивочного производства

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:

-на межвузовской научно-практической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ШИСК-2007) (г Иваново, 2007),

- на заседаниях кафедры технологии швейного производства МГУДТ (2004-2007 гг.)

Производственная апробация ресурсосберегающей технологии верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов проведена на примере изготовления женской куртки из меха ондатры в производственных

условиях ООО «Меховой салон «Овен» (г Москва) Образцы коллагенсодержащих материалов изготовлены в лабораторно-производственных условиях завода «Белкозин» (г. Луга) и лабораториях кафедры ПИП МГУДТ.

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в 6 печатных работах

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы и приложений. Основное содержание изложено на т страницах машинописного текста Диссертация содержит рисунков, таблиц, список литературы

включает нг источников

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы ее цель, основные задачи и методы исследования, отмечена научная новизна и практическая значимость полученных результатов

В первой главе рассмотрены общие направления и тенденции решения проблем ресурсосбережения в производстве и предложены пути совершенствования технологии изготовления верхней одежды из меха

Исходя из анализа литературных данных, выявлены основные мероприятия по экономии трудовых и материальных ресурсов при изготовлении меховых изделий, соответствующие трем группам факторов, технологическим, конструкционным и организационно-экономическим (рисунок 1)

Для формирования наиболее эффективного варианта новой технологии с их учетом проведен всесторонний анализ существующего процесса изготовления верхней одежды из меха и разработана его обобщенная структура (рисунок 2)

Технологические

Я о< о н к я

о

Организационно-экономические

Внедрение новых методов, обеспечивающих минимальные потери материалов □

Улучшение качества меховых полуфабрикатов и создание материалов с заранее заданными свойствами О

Исключение некоторых операций или замена более производительными А

Совмещение технологических операций V

- Конструкционные

—► Ликвидация брака Й

Сокращение брака и потерь *

—► Применение усовершенствованных конструкций О

—► Внедрение экономичных видов материалов

Управление запасами материальных

ресурсов

—► Совершенствование методов определения потребности в материальных ресурсах

—► Внедрение прогрессивных норм расхода материальных ресурсов в

Рисунок 1 - Мероприятия по экономии материальных и трудовых ресурсов при изготовлении меховых изделий

Изучение технологии обработки и товарных свойств меха показало, что соотношение доли трудовых и материальных ресурсов при производстве изделий из меха существенно зависит от вида мехового полуфабриката и применения прогрессивных методов обработки К тому же уменьшение расхода одного из ресурсов может приводить к увеличению расхода другого. Как показал анализ методов оценки ресурсосбережения комплексно оценить расход материальных и трудовых ресурсов возможно с применением теории логистики при рассмотрении материального потока, опираясь на структуру технологического процесса изготовления одежды из меха.

Определено, что для снижения расхода материальных ресурсов необходимо свести к минимуму дефекты меховых полуфабрикатов,

Рисунок 2 - Обобщенная структура технологического процесса изготовления верхней одежды из меха

обусловленные структурными особенностями кожевой ткани и разнообразными сырьевыми пороками, а для снижения расхода трудовых ресурсов - уменьшить число операций технологического процесса, снизить долю трудоемких ниточных методов и ручной обработки.

В результате исследования путей совершенствования традиционной технологии за счет новых методов обработки, основанных на использовании коллагенсодержащих материалов, выявлено, что применение такого метода, как нанесение коллагенсодержащей смеси на кожевую ткань меха, позволяет одновременно реализовать малооперационную технологию и регулировать свойства меховых полуфабрикатов за счет изменения состава, количества, концентрации и параметров нанесения коллагенсодержащей смеси на поверхность материала, увеличивая его полезную площадь

Вторая глава посвящена разработке метода оценки ресурсосбережения в процессе изготовления верхней одежды из меха, позволяющего максимально учитывать возможности экономии трудовых и материальных ресурсов при формировании новой технологии

На основе анализа обобщенной структуры действующего технологического процесса изготовления верхней одежды из меха и известных методов изготовления коллагенсодержащих материалов предложены два варианта структуры новых процессов с использованием коллагенсодержащих материалов- процесса изготовления верхней одежды из меха с нанесением

коллагенсодержащей смеси на меховой полуфабрикат, - процесс изготовления верхней одежды из меха с нанесением

коллагенсодержащей смеси на деталь скроя Информация о действующих и новых процессах формализована и представлена в виде иерархической модели, которая включает набор элементов, отражающих функцию процесса (Г), его структуру (5) и применяемые методы (£/) (рисунок 3).

Объект производства Этапы процесса Методы производства

Fi - меховое изделие Si - производство мехового изделия Ui - методы производства мехового изделия

Объект переработки Стадии процесса Методы переработки

Fn - меховой полуфабрикат Fia— части мехового полуфабриката F13 - скорняжный лоскут F и - меховая пластина Sn-переработка полуфабриката S и - переработка частей мехового полуфабриката S и-переработка скорняжного лоскута Un-мехового полуфабриката Un- частей мехового полуфабриката U13 - скорняжного лоскута U14- меховой пластины

Объект изготовления Блоки операций Методы изготовления

Fin-скрой из мехового полуфабриката Fj2i - скрой из частей мехового полуфабриката Fi3i - скрой из скорняжного лоскута Fmi - скрой из пластины Sn 1-приемка полуфабриката по количеству и качеству S иг - подготовка мехового полуфабриката S11 з - изготовление мехового скроя Uu | - методы приемки мехового полуфабриката Ui и - методы подготовки мехового полуфабриката Ui 13—методы изготовления мехового скроя

Объект обработки Группы операций Методы обработки

Fini-меховой полуфабрикат Fim-меховой полуфабрикат определенного сорта Fi ] и - производственная партия мехового полуфабриката Fi 1 m - партия мехового полуфабриката определенного сорта Fuis-набранный и сложенный меховой полуфабрикат в изделие S1 и 1 - приемка мехового полуфабриката S1 и 2 - производственная сортировка мехового полуфабриката S11 и - комплектование производственной партии Sn |4-сортировка производственной партии Suis- наборка-складка полуфабриката в изделие Ui 1 п - методы приемки мехового полуфабриката Ui иг -методы производственной сортировки полуфабриката Ui из -методы комплектовки производственной партии U1 im - методы сортировки производственной партии Ums- методы наборки-складки полуфабриката в изделие

Рисунок 3 - Фрагмент иерархического описания процесса изготовления верхней одежды из меха в скорняжном производстве

Присутствующие в иерархическом описании элементы структуры технологического процесса, определяющие увеличение или уменьшение расхода ресурсов при замене традиционной технологии на новую, являются элементами логистической системы (М),

На рисунке 4 представлены операционные и информационные связи

между элементами структуры технологического процесса изготовления меховых изделий в соответствии с определенными в главе 1 мероприятиями по ресурсосбережению

Элементы структуры, на которых происходит изменение расхода материальных и трудовых ресурсов Элементы логистической системы Подразделение-исполнитель

Подготовительно-наборочный цех Скорняжный цех Раскройно-текстильный цех Пошивочный цех

Сортировка производственной партии Мцц Г 1 1 1 ! I 1 1 1 1 1 1 1 ___1 | 1 • 1 1 1 1 1 I 1

Наборка-складка МП в изделие Мпп

Вычинка полуфабриката Мпп

Раскрой МП Мшг

Правка и сушка мехового скроя Ми» •

Отделка мехового скроя Миз;

Раскрой прокладочных материалов Мгш

1 1 1 ' 1 | - -1---- 1 1 1 !---- -чй

Упрочнение мехового скроя Мж2

Отделка изделия Мзт

Рисунок 4 - Органиграмма ресурсосберегающих мероприятий в технологических процессах изготовления верхней одежды из меха

- - операционные связи, ---- информационные связи

Множество элементов логистической системы и связи между ними образуют логистическую сеть На основе обобщенного формализованного описания процесса изготовления верхней одежды из меха и логистической сети ресурсосбережения при формировании нового ТП можно получить логистическую цепь и определить на каждом элементе изменение расхода ресурсов при выполнении определенных мероприятий (рисунок 5)

Л,=0 Д,=0 я,= ±в и,=о

К2=±А Я2=0 Дг=±С Я2=0

Рисунок 5 - Элементы логистической цепи процесса изготовления верхней одежды из меха

С учетом требуемого в меховом производстве соответствия расхода ресурсов планируемым нормативам, разработан комплексный критерий ресурсосбережения, включающий составляющие, описывающие расход трудовых и материальных ресурсов в соответствии с элементами логистической системы

I } ь

Г-(2)

где У - комплексный критерий, отражающий эффективность реализации новой технологии производства продукции,

- суммарное значение ресурсосберегающего воздействия 2-ых мероприятий I,

а, - весовой коэффициент для у-го критерия, соответствующего выбранным направлениям ресурсосбережения,

К(М',) - изменение расхода ресурсов К при реализации и-го элемента логистической системы М, состоящей из выделенных элементов структуры ТП, обеспечивающих это изменение,

Ь= Ур-Ур /Ур- требуемая экономия материальных и трудовых ресурсов, Ур - объемы текущих затрат ресурсов на единицу выпуска продукции по существующей (заменяемой) технологии,

Ур - планируемые объемы текущих затрат ресурсов на единицу выпуска продукции по новой технологии.

В результате проведенных исследований разработан метод оценки новой технологии с позиции ресурсосбережения Основой для разработки метода является логистический подход Развитие интеграционной функции логистики в меховом производстве рассматривается как проявление интегративного свойства логистической системы ресурсосбережения (ЛСР) ЛСР формируется в соответствии с условиями реализации специфических свойств материального потока и основана на использовании системного подхода и категорий логистики таких как элемент, связь, сеть, цепь, описывающих структуру системы. Присутствующие в системном описании функции элементов логистической системы соответствуют логистическим задачам, и позволяют реализовать ресурсосберегающий потенциал логистики, а главная цель сводится к экономии ресурсов

Третья глава отражает результаты проведенных экспериментальных исследований, направленных на разработку ресурсосберегающих методов изготовления меховых изделий с использованием коллагенсодержащих материалов (КСМ) В качестве объекта исследования выбран выделанный некрашеный меховой полуфабрикат ондатры.

Основной причиной, по которой коллагенсодержащие материалы не применялись ранее для устранения пороков кожевой ткани меха, являлась

низкая адгезия между слоями комплексного материала Чтобы добиться ее повышения, созданы модели их адгезионного взаимодействия, основной характеристикой которого выбрана адгезионная прочность, определяемая двумя методами- на расслаивание и на сдвиг

Исследование опиралось на анализ большого числа факторов, влияющих на прочность адгезионного соединения, используемых авторами различных теорий при изучении и объяснении особенностей проявления адгезии Из их числа в работе для проведения эксперимента выбраны факторы, которые подлежат варьированию в процессе изготовления и эксплуатации коллагенсодержащих материалов, а именно' толщина адгезива, скорость отслаивания, вязкость, пластификатор и температура прогрева образцов перед испытанием.

В качестве пластификатора в смеси используется глицерин, его количественные значения варьируются в пределах от 100% до 160% Вязкость коллагеновой смеси зависит от величины сухого остатка коллагена (С.ОК.), содержание которого варьируется от 2% до 8% Влияние толщины коллагенсодержащего материала на прочность адгезионного соединения определяется исходя из количества смеси на единицу площади и варьируются от 0,09мм до 1,65мм. Для установления наличия электростатической составляющей, возникающей на границе адгезив-субстрат, варьируются значения скорости отслаивания в пределах от 80мм/мин до 230мм/мин Для установления наличия сил межмолекулярного взаимодействия между контактирующими фазами варьируются значения температуры прогрева системы адгезив-субстрат от 20°С до 40°С

Согласно результатам анализа полученных зависимостей (таблица 1), прочность при расслаивании возрастает с уменьшением вязкости и с увеличением толщины КСМ Изменение температуры прогрева образца позволяет получить максимальное значение прочности при расслаивании при температуре чуть выше нормальной. Прочность, определяемая методом сдвига,

также увеличивается с уменьшением вязкости смеси и увеличением содержания пластификатора Но с увеличением толщины КСМ - уменьшается. Исходя из этого, очевидно, что влияние толщины КСМ на адгезионную прочность связано с распределением сил при приложении нагрузки

Таблица 1 - Математическое описание зависимостей адгезионных свойств комплексного материала от параметров ТП

Адгезионные свойства комплексного материала Уравнение регрессии

1 2

Адгезионная прочность (Н/см), определяемая методом расслаивания у = - 0,485 - 0,034 С О К. + 0,145 Т -0,002 ^ + 0,103 г

Адгезионная прочность (МПа), определяемая методом сдвига у = - 0,1501 + 0,0462СОК +0,001601 -0,0952Т- 0,0004С ОК0 + 0,000861 Т

Для более полной характеристики адгезионной связи между кожевой тканью меха и коллагенсодержащим материалом необходимо отметить, что при испытаниях происходило когезионное разрушение по субстрату Это свидетельствует о достаточно прочной связи комплексного материала и его надежности, и является приемлемым для ответственных адгезионных соединений

Таким образом, эффективность применения коллагенсодержащего материала для устранения пороков можно повысить, регулируя адгезионные свойства за счет варьирования выделенных факторов, с учетом которых разработан способ укрепления кожевой ткани меха

Предлагаемый способ реализуется путем нанесения и сушки коллагенсодержащей композиции с высоким содержанием пластификатора, которую наносят в две стадии, причем первую стадию обработки осуществляют смесью с сухим остатком коллагена 2%, вторую - осуществляют смесью с сухим остатком коллагена 6% Первую стадию обработки мехового

полуфабриката выполняют с целью упрочнения кожевой ткани меха и обеспечения адгезионной прочности полученного материала, так как в результате нанесения композиции с низким содержанием коллагеновой массы обеспечивается лучшая смачиваемость и проникновение субстрата. На второй стадии обработки композицию наносят для обеспечения большей формоустойчивости и прочности полученного комплексного материала То есть, вторую стадию обработки осуществляют для придания меховым полуфабрикатам требуемых физико-механических свойств

Эти свойства исследованы в ходе эксперимента (рисунок 6) В результате исследований получены регрессионные зависимости, описывающие влияние на них содержания глицерина (И) и плотности нанесения коллагенсодержащей смеси при первой (Рп|) и второй (Рп2) стадии обработки (таблица 2).

Таблица 2 - Математическое описание зависимостей свойств комплексного материала от параметров ТП

Свойства многослойного комплексного материала Уравнение регрессии

1 2

1 Прочность связи волоса с кожевой тканью меха, Н/мм2 У=13,04-13,11Рпг13,71РП2

2 Жесткость, сН У=16,67+53,11Рщ+126Рпг 0,0601

3. Упругость, % У=51,63+285,71Рп2

4 Нагрузка при разрыве, Н У=5,73+206РП1+194,57РП2

5. Относительное удлинение, % У=-4,53+173,71РП2+0,1Ш1

6 Предел прочности при растяжении, МПа У= -0,72+95,ЗЗРщ+65,43РП2

Плотность нанесения смеси с С.О.К. 2%, г/см2 Содержание глицерина к С.О.К., %

j И плотность нанесения смеси с С.О.К. 6% = 0,05 г/см2 j \ ■ Плотность нанесения смеси с С.О.К. 6% = 0,085 г/см2 ( □Плотность нанесения смеси с С.О.К. 6% = 0,12 г/см2

0.05 0,095 0.14

0.05 0,085 0,12

Плотность нанесении смеси с С.О.К. 2%, г/см2 Плотность нанесения смеси с С.О.К. 6%, г/см2

Плотность нанесения смеси с С.О.К. 6%, г/см2

О Gl = 250%

60

Нагрузка

при 50 разрыве, Н

0,05 0,095 0.14

Плотность нанесения смеси с С.О.К. 2%, г/см2

■ Плотность нанесения смеси с С.О.К. 6%= 0,05 г/см2 IВ Плотность нанесения смеси с С.О.К. 6% = 0,085 г/см2 ! □ Плотность нанесения смеси с С.О.К. 6% = 0,12 г/см2

Ш Плотность ■Плотность □ Плотность

130 190 250

содержание глицерина к С.О.К.,' нанесения смеси с С.О.К. 6% = 0,05 tfcw2 j нанесения смеси с С.О.К. 6% = 0,085 г/см2 j нанесения смеси с С.О.К. 6% = 0,12 г/см2

0.05 0,095 0,14

Плотность нанесения смеси с С.О.К. 2%,

___г/см2____

[•Плотность нанесения смеси с С.О.К 6% = 0,05 г/см2 | \ Ш Плотность нанесения смеси с С.О.К 6% = 0,085 г/см2 '□Плотнеть нанесения смеси с С.О.К 6% = 0,12 г/см2 !

Рисунок 6 - Диаграммы показателей физико-механических свойств комплексных материалов

Анализ изменений показателей физико-механических свойств и структуры мехового полуфабриката до и после нанесения коллагенсодержащей смеси показал, что в результате нанесения смеси происходит улучшение прочностных характеристик и формоустойчивости полуфабрикатов. Также получен эффект повышения прочности связи волоса с кожевой тканью, что подтверждается исследованиями разных видов меховых полуфабрикатов (рисунок 7).

ондатра кролик н/трия оемина Вед мехового полуфабриката

□ до нанесения смгси ■ после нанесения смеси

Рисунок 7 - Исследование прочности связи волосяного покрова с кожевой тканью мехового полуфабриката

Изменение микроструктуры кожевой ткани меха исследовалось методами электронной микроскопии. Микроструктура срезов кожевой ткани до и после нанесения КСМ исследовались с помощью сканирующего электронного микроскопа ШОЬ модификации 18М-6460ЪУ (Япония) с увеличением от 80 до 1000 раз. Путем микроскопического исследования установлено, что при нанесении КСМ в структуре кожевой ткани меха происходят сложные пространственные деформации ее элементов за счет ориентации, растяжения и выпрямления волокон. Это объясняется тем, что водная составляющая коллагенсодержащей смеси благодаря процессам смачивания способствует проникновению и распределению частиц смеси в структуре кожевой ткани.

После удаления влаги КСМ фиксирует положение крупных структурных элементов кожевой ткани - пучков и волокон, а также распределяется внутри пор, капилляров и в межволоконном пространстве, создавая дополнительный контакт за счет адгезионного и когезионного взаимодействия, что вызывает уплотнение структуры кожевой ткани меха В результате микроструктура кожевой ткани становится морфологически более однородной, что является причиной уменьшения наличия пустот вдоль волосяных фолликул, вследствие чего происходит «защемление» стержня волоса в волосяных сумках и повышение прочности связи волоса с кожевой тканью до 30%

Таким образом, результатом применения способа является повышение прочности связи волоса с кожевой тканью, увеличение полезной площади мехового полуфабриката за счет восстановления дефектных участков кожевой ткани и возможность одновременного получения деталей с участками повышенной формоустойчивости

Четвертая глава посвящена разработке ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов и вопросам ее практической реализации

С учетом возможных способов образования пакетов на основе действующей технологии разработаны новые варианты технологических решений деталей и узлов изделия, которые направлены на экономию трудовых ресурсов за счет объединения операций по устранению дефектов кожевой ткани меха с операциями, обеспечивающими формозакрепление.

Так как иерархические описания скорняжного и пошивочного производства разработаны как самостоятельные модели, то в соответствии с этим разработаны две базы данных о технологии изготовления верхней одежды из меха.

На основании предложенного в работе метода разработана методика оценки ресурсосберегающих возможностей новой технологии при ее

формировании, реализующаяся через последовательность проектных процедур (рисунок 8).

ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Характеристики товарных свойств меха

—► 1. Выбор мехового полуфабриката для изготовления изделия

Характеристики

изделия 1

Обобщенная иерархическая структура ТП изготовления изделия 2. Выбор единичного технологического процесса

Вид меха для изготовления конкретного изделия

Перечень элементов единичного ТП

Логистическая сеть ТП изготовления изделия

3. Формирование логистической цепи процесса изготовления

Перечень элементов логистической цепи единичного ТП

Обобщенный перечень элементов логистической системы, соответствующий ресурсосберегающим мероприятиям

Комплексный

критерий 5. Расчет комплексного

ресурсосбережения критерия У

Существующие нормы расхода ресурсов

6. Изменение нормативов по расходу ресурсов

1

4 Выбор Перечень

ресурсосберегающих ресурсосберегающих

мероприятий для мероприятий для

единичного ТП единичного ТП

База данных

7. Формирование электронной библиотеки документов процесса изготовления изделия

Технологические карта изготовления

Технологическая последовательность изготовления изделия

8. Изготовление изделия

Рисунок 8 - Методика оценки ресурсосберегающих возможностей новой технологии при ее формировании

В соответствии с данной методикой выбран вариант технологии, по которой в производственных условиях ООО «Меховой салон «Овен» изготовлена модель женской куртки из меха ондатры с использованием коллагенсодержащих материалов (рисунок 9). Так как данный вид мехового полуфабриката отличается большой теклостью волосяного покрова и неравномерностью свойств кожевой ткани предложены методы обработки изделия, соответствующие ресурсосберегающим мероприятиям.

Рисунок 9 - Ресурсосберегающие методы обработки женской куртки из меха ондатры с использованием коллагенсодержащих материалов

В дальнейшем по разработанной логистической цепи процесса изготовления изделия (рисунок 10) проведена оценка ресурсосберегающих возможностей новой технологии Логистическую цепь составляют элементы, выявленные при установлении соответствия между элементами логистической сети и выбранными из иерархического описания элементами структуры

Я,= +А Я,**+А я,= о Д,= +С Я,= 0 Я 1=0

Ят=0 Д2=0 Я,= -В 1(2=0 Я^О

Рисунок 10 - Логистическая цепь процесса изготовления женской куртки с использованием меха ондатры и коллагенсодержащих материалов

- материальные ресурсы, - трудовые ресурсы, А - полезная площадь мехового полуфабриката, В - трудоемкость изготовления изделия, С - укрепление кожевой ткани мехового полуфабриката,"+" - экономия ресурсов,- увеличение расхода ресурсов

Апробация, проведенная в производственных условиях, показала совместимость разработанной технологии с существующими процессами производства верхней одежды из меха Установлено, что использование нового материала при выполнении скорняжных и пошивочных работ не вызывает затруднений, так как он обладает структурной однородностью и сохраняет целостность в процессе пошива изделия

Результаты разработки технологии позволили

- получить изделие с улучшенными эксплуатационными свойствами, что дает возможность эффективно использовать низкозачетное сырье и заменить большое количество прокладочных материалов, используемых при традиционной технологии, а также повысить качество и срок службы изделий;

- обеспечить хорошую адгезионную прочность соединения слоев по сравнению с известными технологиями изготовления изделий из меха с

использованием КСМ при применении нового многослойного материала исключить усадку деталей после обработки, снизить массу изделия за счет меньшей поверхностной плотности КСМ,

- добиться экономии трудовых ресурсов за счет объединения операций по устранению дефектов кожевой ткани меха с операциями, обеспечивающими формозакрепление,

- создать предпосылки для механизации и сокращения доли ручных работ, которые являются значительными при традиционной технологии, особенно при упрочнении мехового скроя прокладочным материалом

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 Установлено, что существующая в настоящее время технология изготовления верхней одежды из меха характеризуется высокими материальными и трудовыми затратами, зависящими от товарных свойств меховых полуфабрикатов и различных производственных факторов

2 Выявлено, что применение коллагенсодержащего сырья позволит комплексно решать проблемы экономии ресурсов в меховом производстве, так для снижения расхода материальных ресурсов возможно уменьшение дефектов кожевой ткани меховых полуфабрикатов, а для минимизации расхода трудовых ресурсов - сокращение числа операций

3 С применением теории логистики разработана методика комплексной оценки ресурсосбережения и предложена математическая модель, учитывающая изменение расхода трудовых и материальных ресурсов на тех технологических операциях, где выполняются мероприятия по усовершенствованию технологии верхней одежды из меха.

4 Экспериментально исследованы и описаны зависимости адгезионных свойств комплексных материалов «мех+КСМ» от таких факторов как: вязкость коллагенсодержащей смеси, определяемая содержанием сухого остатка коллагена; содержание в смеси глицерина; толщина коллагенсодержащего материала, скорость отслаивания и температура прогрева образца, что позволяет прогнозировать прочность адгезионного соединения комплексного коллагенсодержащего материала на расслаивание и сдвиг

5. Разработан способ укрепления кожевой ткани мехового полуфабриката путем последовательного нанесения на кожевую ткань меха коллагенсодержащей смеси двух видов- смесь с низким сухим остатком коллагена наносится с целью улучшения адгезии между слоями комплексного материала, а смесь с более высокой величиной сухого остатка коллагена - для повышения его прочности и формоустойчивости Заявка на изобретение № 2007115929 от 27.04 07

6. Получены математические модели, описывающие зависимости свойств, таких как жесткость, упругость, нагрузка при разрыве, относительное удлинение при разрыве, предел прочности при растяжении, прочность связи волоса с кожевой тканью меха от параметров обработки мехового полуфабриката коллагенсодержащей смесью

7 Путем микроскопического исследования установлено, что изменение свойств мехового полуфабриката при нанесении коллагенсодержащей смеси достигается за счет уплотнения микроструктуры кожевой ткани и образования коллагенсодержащего слоя на поверхности кожевой ткани.

8. Разработаны новые варианты технологических решений деталей и узлов верхней одежды из меха, основанные на использовании коллагенсодержащей смеси, а также установлены технологические параметры и режимы их обработки.

9. Разработаны базы данных по технологии скорняжного и пошивочного производства, основанные на формализованном описании обобщенного процесса изготовления верхней одежды из меха, отражающем его структуру, функцию и методы обработки деталей и узлов изделия

10 Проведена промышленная апробация ресурсосберегающей технологии одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов на примере изготовления женской куртки из меха ондатры, которая показала, что, обладая совместимостью с существующими процессами производства меховых изделий, разработанная технология обеспечивает экономию трудовых и материальных ресурсов

11 Установлено, что технология изготовления одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов позволяет увеличить полезную площадь мехового полуфабриката, снизить теклость волосяного покрова, улучшить физико-механические свойства, повысить однородность кожевой ткани мехового полуфабриката и его формоустойчивость на заданных участках изделия

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Гончарова Т Л, Зарецкая Г П, Найданова И Л. Особенности использования многозональных прокладочных коллагенсодержащих деталей при изготовлении меховых головных уборов // Естественные и технические науки - 2004.-№ 1 - с 131-132

2. Найданова ИЛ, Зарецкая Г П., Гончарова Т. Л. Новые способы повышения эффективности использования сырья при изготовлении одежды из меха // Аспирант и соискатель. - 2004. - № 3 - с 164-165

3. Найданова ИЛ, Зарецкая Г П. Ресурсосбережение на меховом производстве. // Объединенный научный журнал - 2006 - №2. - с.94-96.

4 Зарецкая Г.П., Найданова ИЛ Исследование адгезионных свойств пакетов меховых изделий с использованием коллагенсодержащих материалов // Кожевенно-обувная промышленность. - 2006 - № 5. - с. 44-46

5. Зарецкая Г.П,, Найданова И.Л. Исследование влияния коллагенсодержащей пасты на снижение теклости волосяного покрова шкурок. II Актуальные проблемы современной науки. - 2006. - №5 - с 184-185.

6 Найданова ИЛ, Зарецкая Г.П, Лопасова Л В. Разработка базы данных о технологическом процессе производства верхней одежды из меха // Сборник материалов на межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2007) - Иваново, 2007 -с. 169-170

НАЙДАНОВА ИРИНА ЛЕОНИДОВНА Разработка ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Усл.-печ -1,0п л Тираж70 экз Заказ К» 00 Ц- Р<Р Информационно-издательский центр МГУДТ 117997, г Москва, ул Садовническая, 33 Отпечатано в ИИЦ МГУДТ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕХА С ПОЗИЦИИ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ

1.1 Общие направления и тенденции решения проблем ресурсосбережения

1.2 Характеристика объектов ресурсосбережения

1.3 Пути использования коллагенсодержащих материалов при изготовлении меховых изделий 35 Выводы по ГЛАВЕ

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ

В МЕХОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

2.1 Разработка формализованного описания процесса изготовления верхней одежды из меха

2.2 Анализ ресурсосберегающего воздействия логистики на процесс изготовления меховых изделий

2.3 Эффективное управление материальным потоком в меховом производстве

2.4 Разработка методов решения многокритериальной задачи ресурсосбережения для выбора эффективного варианта технологии 60 Выводы по ГЛАВЕ

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ВЕРХНЕЙ ОДЕЖДЫ ИЗ МЕХА

3.1 Исследование адгезионных свойств пакетов меховых изделий с использованием коллагенсодержащих материалов

3.2 Разработка способа укрепления кожевой ткани меха 112 Выводы по ГЛАВЕ

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ОДЕЖДЫ ИЗ МЕХА С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КСМ

4.1 Разработка вариантов технологических решений для обеспечения ресурсосбережения при изготовлении верхней одежды из меха

4.2 Создание базы данных по технологии изготовления верхней одежды из меха

4.3 Разработка методики комплексной оценки технологии изготовления верхней одежды из меха с позиции ресурсосбережения

4.4 Производственная апробация ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха

Выводы по ГЛАВЕ

Продукция российских предприятий, производящих изделия из меха, традиционно пользуется высоким спросом. Но сезонный характер заготовки мехового сырья и продажи меховых изделий при постоянно прогрессирующей конкуренции делает задачи повышения стабильности и I прогнозируемости производства основными для меховой промышленности. Их решение усложняется тем, что меховые полуфабрикаты, даже однородные по волосяному покрову, имеют существенный разброс по свойствам кожевой ткани, как исходя из топографии, так и по имеющимся порокам.

Отсутствие эффективных методов обработки, повышающих однородность кожевой ткани, приводит к нерациональному использованию ресурсов, несоответствию товарных запасов требованиям производства, делает некоторые виды меховых полуфабрикатов малоиспользуемыми или даже непригодными для производства верхней одежды из-за низких эксплуатационных характеристик и высокого расхода трудовых и материальных ресурсов. Это связано с тем, что в традиционной технологии устранение пороков происходит путем их удаления, что приводит к повышению расхода меха, а укрепление кожевой ткани осуществляется трудоемкими ниточными методами с высокой долей ручного труда, либо клеевыми, приводящими к повышению ее жесткости.

Одним из перспективных направлений совершенствования технологии одежды из меха является использование коллагенсодержащих прокладочных материалов и деталей, разработанных ранее на кафедре ТШП МГУДТ. Для экономии материальных ресурсов наибольший интерес представляет комплексный материал, изготовляемый нанесением коллагеновой волокнистой смеси на проблемные участки мехового полуфабриката. Экономия трудовых ресурсов при этом достигается за счет объединения операций по устранению пороков и укреплению кожевой ткани с нанесением формозакрепляющего слоя при замене традиционных прокладочных материалов на коллагенсодержащие.

Таким образом, разработка технологии изготовления меховой одежды, основанной на использовании коллагенсодержащих материалов, является актуальной, так как обеспечивает комплексный подход к вопросам ресурсосбережения.

Целью диссертационной работы является разработка ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов, обеспечивающих повышение качества и снижение материалоемкости изделий при реализации малооперационной технологии.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

-анализ технологии изготовления верхней одежды из меха и поиск путей её совершенствования;

- разработка метода оценки процессов изготовления верхней одежды из меха с позиции ресурсосбережения;

- разработка ресурсосберегающих методов обработки верхней одежды из меха;

- разработка и апробация технологии изготовления верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов.

Методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования служит системный подход к решению сложных задач. В работе использованы экспериментальные методы исследования, методы системно-структурного анализа, математического планирования эксперимента, математического и системно-структурного моделирования. Исследования микроструктуры кожевой ткани меха проводились с помощью методов электронной микроскопии.

Научная новизна результатов заключается в следующем:

- разработан способ укрепления кожевой ткани меха, заключающийся в последовательном нанесении на ножевую ткань мехового полуфабриката коллагенсодержащей композиции двух составов с разной величиной сухого остатка коллагена;

- получено математическое описание зависимостей адгезионных свойств соединения, возникающего при нанесении коллагенсодержащей смеси на кожевую ткань меха, от параметров технологического процесса.

Практическая значимость работы состоит в: разработке ресурсосберегающей малооперационной технологии изготовления верхней одежды из меха, обеспечивающей повышение прочности связи волосяного покрова с кожевой тканью, выравнивание свойств и увеличение полезной площади мехового полуфабриката при одновременном повышении формоустойчивости изделий; разработке методики комплексной оценки технологии изготовления верхней одежды из меха с позиции ресурсосбережения; разработке баз данных по технологии изготовления одежды из меха, содержащих сведения о технологических процессах скорняжного и пошивочного производства.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:

-на межвузовской научно-практической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Г10ИСК-2007) (г. Иваново, 2007);

- на заседаниях кафедры технологии швейного производства МГУДТ (2004-2007 гг.).

Производственная апробация ресурсосберегающей технологии верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов проведена на примере изготовления женской куртки из меха ондатры в производственных условиях ООО «Меховой салон «Овен» (г. Москва).

Образцы коллагенсодержащих материалов изготовлены в лабораторно-производственных условиях завода «Белкозин» (г. Луга) и лабораториях кафедры ТШП МГУДТ.

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в 6 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы и приложений. Основное содержание изложено на 198 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 42 рисунка, 29 таблиц, список литературы включает 115 источников.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлено, что существующая в настоящее время технология изготовления верхней одежды из меха характеризуется высокими материальными и трудовыми затратами, зависящими от товарных свойств меховых полуфабрикатов и различных производственных факторов.

2. Выявлено, что применение коллагенсодержащего сырья позволит комплексно решать проблемы экономии ресурсов в меховом производстве, так для снижения расхода материальных ресурсов возможно уменьшение дефектов кожевой ткани меховых полуфабрикатов, а для минимизации расхода трудовых ресурсов - сокращение числа операций.

1 3. С применением теории логистики разработана методика комплексной оценки ресурсосбережения и предложена математическая модель, учитывающая изменение расхода трудовых и материальных ресурсов на тех технологических операциях, где выполняются мероприятия по усовершенствованию технологии верхней одежды из меха.

4. Экспериментально исследованы и описаны зависимости адгезионных свойств комплексных материалов «мех+КСМ» от таких факторов как: вязкость коллагенсодержащей смеси, определяемая содержанием сухого остатка коллагена; содержание в смеси глицерина; толщина коллагенсодержащего материала; скорость отслаивания и температура прогрева образца, что позволяет прогнозировать прочность ► адгезионного t соединения комплексного коллагенсодержащего материала на расслаивание и сдвиг.

5. Разработан способ укрепления кожевой ткани мехового полуфабриката путем последовательного нанесения на кожевую ткань меха коллагенсодержащей смеси двух видов: смесь с низким сухим остатком коллагена наносится с целью улучшения адгезии между слоями комплексного материала, а смесь с более высокой величиной сухого остатка i коллагена - для повышения его прочности и формоустойчивости. Заявка на изобретение № 2007115929 от 27.04.07.

155

6. Получены математические модели, описывающие зависимости свойств, таких как жесткость, упругость, нагрузка при разрыве, относительное удлинение при разрыве, предел прочности при растяжении, прочность связи волоса с кожевой тканью меха от параметров обработки мехового полуфабриката коллагенсодержащей смесью.

7. Путем микроскопического исследования установлено, что изменение свойств мехового полуфабриката при нанесении коллагенсодержащей смеси достигается за счет уплотнения микроструктуры кожевой ткани и образования коллагенсодержащего слоя на поверхности кожевой ткани.

8. Разработаны новые варианты технологических решений деталей и узлов верхней одежды из меха, основанные на использовании коллагенсодержащей смеси, а также установлены технологические параметры и режимы их обработки. '

9: Разработаны базы данных по технологии скорняжного и пошивочного производства, основанные на формализованном описании обобщенного процесса изготовления верхней одежды из меха, отражающем его структуру, функцию и методы обработки деталей и узлов изделия.

10. Проведена промышленная апробация ресурсосберегающей технологии' одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов на примере изготовления женской куртки из меха ондатры, которая показала, что, обладая совместимостью с существующими процессами производства меховых, изделий, разработанная технология обеспечивает экономию трудовых и материальных ресурсов.

11. Установлено, что технология изготовления одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов позволяет увеличить полезную площадь мехового полуфабриката, снизить теклость волосяного покрова, улучшить физико-механические свойства, повысить однородность кожевой ткани мехового полуфабриката и его формоустойчивость на заданных участках изделия.

1. Ресурсосбережение: факторы и эффективность. Сборник научных трудов. Киев, 1989.

2. Дубов В.И. Экономико-правовые и финансово-кредитные аспекты ресурсосбережения: учебное пособие для студентов ВУЗов. М.: МАКСПресс, 2001. - 183с.

3. Соколовская Г.А., Сигарева Т.С. Ресурсосбережение на предприятиях. -М.: Экономика, 1990. 156 с.

4. Борисова В.В., Кононенко Е.С. Логистика и ресурсосбережение.- Мн.: Ростов-на-Дону, 2003.- 159 с.

5. Родников А.Н. Логистика: терминологический словарь. 2-е изд.- М.: Инфра-М, 2000.- 352 с.

6. Казакевич Н.И. Нормы и экономии материальных ресурсов. -Ставрополь: Кн. Издательство, 1985. 94 с.

7. Степанов В.И., Мешков А.А. Экономия и нормирование материальных ресурсов. -М.: Экономика, 1989. 340 с.

8. Цуркану В.И. Учет и экономия материальных ресурсов. Кишинев:. Кара Молдовеняскэ, 1989. - 61 с.

9. Сердитых Б.Г. Экономия материальных ресурсов дело всех и каждого. - М.: Знание, 1984. - 64 с.

10. Logistik Management Concepts and Techniques // Digital Equipment Corporation, USA. 1984.

11. Logistiks Productivity. The Competitive Edge in Europe. Chicago: A.T. Kearney, 1987.

12. Cooper J., Browne M., Peters M. Europen Logistic. Okford: Blackwell Publishers, 1991.

13. Логистика: учебник / Под ред. Б.А. Аникина. М.: Инфра-М, 2000. — 352 с.14,15,16