автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Совершенствование технологии и оборудования для переработки отходов шерстяного производства

На правах рукописи

(Г

ПЕЧНИКОВА Алена Геннадьевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ШЕРСТЯНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.19.02 -Технология н первичная обработка текстильныхматериалов и сырья

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Ивановская государственная текстильная академия" (ИГТА)

Научный руко водитель-

доктор технических наук, профессор Фролов Вениамин Дмитриевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Пигалев Евгений Яковлевич

кандидаттехнических наук Соков Владимир Сергеевич

Ведущая организация - ОАО Серпуховское текстильно-швейное объеде-нение «Пролетарий» (г. Серпухов Московской обл.).

Защита состоится часов на заседании диссертаци-

онного совета Д 212.061.01 при Ивановской государственной текстильной академии по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государственной текстильной академии.

Автореферат разослан «

УчевыК секретарь Й

диссертационного совета Кулнда НА.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. На сегодняшний день переработка и рациональное использование сырьевых ресурсов, особенно отходов, является одной из важнейших проблем для российских текстильных предприятий. Это связано с отсутствием научно обоснованных технологий как подготовки, так и использования отходов, а также необходимого оборудования.

В настоящее время шерсть является очень дорогостоящим сырьем, поэтому совершенствование качества регенерированных волокон, то есть возможность получения этого сырья наиболее рентабельными способами с сохранением потребительских и технологических свойств, является актуальной проблемой. Особую значимость имеют универсальные технологии и оборудование, разработанные на базе вновь созданных или модернизации существующих узлов и механизмов, используемых в текстильном производстве.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с общероссийской межвузовской научно-технической программой «Текстиль России» и в рамках научных исследований по гранту 2003 года по фундаментальным исследованиям в области проблем легкой промышленности по теме «Разработка новых конкурентоспособных нетканых и других материалов для обуви на основе ресурсосберегающей технологии».

Цель диссертационной работы заключается в повышении эффективности технологического процесса переработки отходов шерсти на основе разработки устройств, реализующих регенерацию волокон для получения качественного вторичного сырья.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи;

1. Проанализированы существующие технологии и оборудование для переработки отходов шерстяного производства и направления их использования.

2. Разработаны и теоретически обоснованы технология и конструкция барки для гидродинамической очистки волокнистого материала, при этом улучшены условия протекания мойки материала, повышающие эффективность его очистки.

3. Исследовано изменение объемной плотности и деформации волокнистого настила при технологической обработке на выходе питателя и решена задача о воспроизводимости поля признака (волокнистого полотна в виде пучков) при заданном числе неровностей на игольчатой решетке питателя.

4. Разработаны и практически реализованы технология и конструкция узла предварительной подготовки отходов шерсти в процессе очистки и стабилизации структуры для щадящего режима обработки в процессе чесания.

5. Теоретически обоснована технология предварительной подготовки отходов, имеющих значительное количество сорных примесей, в зоне питающего устройства.

6. На основании регрессионных зависимостей-установлена смзь показателей физико-механических свойств

БИБЛИОТЕКА I

гическими параметрами рабочих органов питающих устройств и определены их оптимальные заправочные параметры.

7. Получена и исследована продукция, изготовленная с использованием отходов.

Объекты и методика исследования. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования процесса очистки текстильных отходов. В качестве объекта исследований использовались отходы шерстяного производства: очес кардный, угары из пыльных камер, выпады, а также шерсть помесная 64-60к аппаратная репейная.

Постановка и проведение эксперимента, обработка результатов проводились с использованием методов математического моделирования, регрессионного и дисперсионного анализов.

Расчеты по результатам исследований и экспериментов выполнялись с помощью компьютерных вычислительных средств. Экспериментальные исследования проводились на лабораторном оборудовании кафедры механической технологии текстильных материалов (МТТМ) ИГТА. При их выполнении использовались методы планирования эксперимента с последующей обработкой данных методами математической статистики. Применялись методы теоретической механики и прикладной аэродинамики для анализа взаимодействия рабочих органов в технологических процессах очистки и получения качественных характеристик по физико-механическим свойствам очищенного волокна.

Кроме того, при проведении исследований применялись современные методы с использованием аппарата дифференциального и интегрального исчислений, теории случайных чисел.

Свойства полученных полуфабрикатов и товаров народного потребления определялись на стандартных современных отечественных и зарубежных лабораторных приборах.

Достоверность теоретических положений подтверждается результатами экспериментальных исследований при проверке разработанных технологии и оборудования в производственных условиях.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые получены следующие научные результаты:

1. В результате исследования гидродинамических условий промывки шерсти в технологическом процессе определена зависимость между концентрацией раствора в некотором сечении волокнистого пучка и изменением его концентрации вдоль пучка, а также получена функциональная зависимость силы сопротивления, которое испытывает волокнистый пучок при движении, от различных факторов гидродинамического взаимодействия.

2. Теоретически и экспериментально обосновано повышение эффективности очистки промываемого материала за счет установки в шерстомойной барке ряда свободно вращающихся полых цилиндров разного диаметра. Новизна технического решения подтверждена патентом на полезную модель №36834 РФ

МПК Ш1 В 3/04.

3. В результате исследований волокнистого материала на игольчатой решетке питателя получены уравнения, связывающие расстояние между пучками из волокон с изменением объемной плотности регенерируемой массы отходов в процессе их технологической обработки и точностью воспроизведения полученных результатов, которые необходимы для точного представления профильного разреза волокнистого настила.

4. Получена система уравнений, описывающая напряженное состояние некоторого объема волокнистого материала при взаимодействии его с колко-вым рабочим органом.

5. Разработано новое устройство для переработки волокнистых отходов шерсти, техническая новизна которого подтверждена свидетельством на полезную модель № 27385 РФ МПК Б01 015/72, в котором с целью повышения эффективности очистки волокнистых смесей теоретически обосновано применение под нижним транспортирующим валиком поддерживающе-расчесывающего валика с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений.

6. Дано научное обоснование применения технологии обработки сильно засоренных волокнистых отходов шерсти, основанной на продольных и поперечных перемещениях бородки из волокон относительно основной оси движения питающего слоя.

7. Выполнены экспериментальные исследования условий предварительной обработки отходов шерсти, подтверждающие теоретические разработки позонного деформирования волокнистого материала.

8. Проведено исследование выработанной в условиях производства готовой продукции, содержащей обработанные отходы шерсти.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что теоретические результаты доведены до практического внедрения в виде оптимальной технологии очистки отходов, позволившей получить готовую продукцию на ОАО Серпуховском текстильно-швейном объединении (СТШО) «Пролетарий».

Разработана и испытана барка для гидродинамической очистки шерстяных волокнистых смесей, в которой повышена эффективность очистки промываемого материала путем дозированного равномерного и постоянного колебательного воздействия на пучки из волокон в процессе их движения в промывной барке.

Кроме того, разработано и испытано устройство для очистки волокнистых отходов, за счет которого повышена эффективность очистки волокнистой смеси путем динамического воздействия на бородку в процессе ее разработки.

Практическая ценность работы также заключается в том, что созданные технология и оборудование по переработке отходов позволили повысить качество регенерируемого волокна и способствовали его эффективному использованию при производстве текстильных изделий.

Полученные теоретические и экспериментальные результаты свидетельствуют о развитии нового перспективного направления, связанного с ре-

б

шением вопросов по обеспечению текстильной промышленности дополнительным сырьем и рациональному применению сырья.

Результаты работы могут быть использованы при создании нового и модернизации действующего оборудования для регенерации волокна из текстильных отходов. Основные научные разработки нашли применение в учебном процессе на кафедре МТТМ Ивановской государственной текстильной академии.

Промышленная реализация результатов диссертационной работы осуществлена на комбинате «GOBI» XK (г. Улан-Батор, Монголия) и ОАО СТШО «Пролетарий» (г. Серпухов Московской обл.).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и получили положительную оценку:

- на межвузовских научно-технических конференциях аспирантов, магистров и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» в Ивановской государственной текстильной академии в 2002-2003 гг.;

- на международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» в Ивановской государственной текстильной академии в 2002 и 2004 гг.;

- на международной научно-технической конференции «Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности» в Ивановской государственной текстильной академии в 2003 г.;

- на научных семинарах и заседаниях кафедры механической технологии текстильных материалов Ивановской государственной текстильной академии в 2001-2004 гг.;

- на расширенном заседании кафедры механической технологии текстильных материалов в 2004 г.

Публикации. Основные результаты исследований, выполненных в рамках настоящей диссертации, опубликованы в пяти статьях в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», в одной статье в юбилейном сборнике научных трудов «Теория и практика процессов прядения», в двух свидетельствах на полезную модель, в шести тезисах докладов, а также в отчете о научно-исследовательской работе по теме «Теоретические разработки по выявлению закономерностей поэтапного ослабления связей между текстильными волокнами в процессах деформации крученых и плоских структур и регенерации волокон».

СТРУКТУР» И объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общего вывода и рекомендаций, списка литературы, включающего 112 источников, и приложений. Основное содержание изложено на 152 страницах, иллюстрировано 37 рисунками и включает 28 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, поставлена цель и сформулированы задачи исследования, отмечена научная новизна и практическаязначимостьработы.

Первая глава содержит обзор литературных источников по видам отходов различных систем прядения шерсти и вторичного сырья, способам их переработки и использованию обработанных волокнистых отходов.

Приведена классификация отходов текстильного производства, вторичного текстильного сырья, а также отходов аппаратного и гребенного прядения шерсти по характеру образования и использования.

Рассмотрены существующие отечественное и зарубежное оборудование, технологии для переработки отходов камвольного и суконного производств и способы их подготовки, а также подходы к теоретическому обоснованию явлений, происходящих в процессе разволокнения текстильных отходов, которые содержатся в работах профессоров В.Е. Гусева, В.Я. Калашника, Н.А. Лебедева, В.Д. Фролова, И.В. Фроловой, Д.Н. Сапрыкина и др.

Проведен анализ использования отходов различных производств, на базе которого установлены основные направления их использования и факторов, от которых главным образом зависят эти направления.

На основе аналитического обзора современного уровня развития техники и технологии, а также анализа исследований, выполненных в области раз-волокнения текстильных отходов, сформулированы основные направления работы. Отмечено, что:

- отходы, используемые в производстве текстильных изделий, крайне разнообразны по своим свойствам, состоянию и назначению;

- выбор техники и технологии определяется высокой степенью рыхления отходов при сохранении требуемой длины регенерируемого волокна и обеспечении невысокой стоимости вторичного сырья;

- в настоящее время создание универсальных технологий и оборудования на базе проверенных узлов и механизмов, модернизированных и приспособленных для выполнения новых технологических задач является одним из направлений решения многих проблем на российских текстильных предприятиях.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям гидродинамических условий очистки и регенерации отходов шерстопрядильного производства в зоне предварительной подготовки.

Существующие планы обработки сильно засоренных отходов аппаратного прядения шерсти (выпадов, очеса, сдира) включают следующие процессы: очистку на угароочищающей машине, промывание в овальных моечных машинах с последующим высушиванием в сушильных машинах и после повторной обработки на угароочищающей машине прочесывание на чесальной машине.

Для устранения повторной обработки отходов шерсти на угароочищающей машине и тем самым сокращения плана обработки отходов был разработан агрегат для непрерывной обработки волокнистых отходов и усовершенствована конструкция шерстомойной барки промывной машины.

Проведен теоретический анализ гидродинамических условий очистки шерсти в промывной гребенной барке, который позволил установить:

- траекторию движения и скорость пучка при сходе его с граблей шерстомойной барки;

- зависимость между концентрацией раствора в некотором сечении волокнистого пучка и изменением его концентрации вдоль пучка.

С учетом представленных в главе теоретических исследований и для повышения эффективности очистки шерсти усовершенствована конструкция шерстомойной барки за счет того, что в верхней части барки между грабельным механизмом 1 (рис. 1) и ложным дном 2 установлен ряд полых цилиндров 3, расположенных таким образом, что верхний профиль цилиндров образует синусоидальную кривую, а нижняя часть цилиндров размещена по прямой линии, параллельной ложному дну.

Рассмотрены технологические условия взаимодействия колосниковых устройств промывной барки (цилиндров) с элементами волокнистых пучков, протаскиваемых граблями.

Анализ работы существующего приготовительного оборудования показал, что при обработке волокнистых отходов шерсти на этом оборудовании происходят значительные изменения свойств волокон (укорочение длины волокон шерсти, потеря прочности), а степень очистки отходов от сорных примесей - недостаточно высока.

Для устранения недостатков существующего приготовительного оборудования был разработан агрегат непрерывного действия для переработки различных видов волокнистых отходов шерсти (рис. 2). Основными составными частями агрегата являются: сдвоенный питатель 1 (см. рис. 2); устройство для очистки отходов, включающее транспортер 2 с уплотнительным валиком 3, пары валиков 4 и 5, поддерживающе-расчесывающий валик 14 и рабочий барабан 8 с рабочими парами.

Разрыхление и очистка на агрегате производится постепенно, чтобы не повредить волокно, сохранить его длину и использовать в смесях для прядения. Питание машины, разрыхление отходов и удаление готового материала представляют собой непрерывный процесс, что обеспечивает высокую производительность агрегата.

Сдвоенный питатель агрегата 1 (см. рис. 2) состоит из двух одинаковых частей (секций), каждая из которых имеет питательную решетку 1-1, наклонную решетку 1-2, уравнивающий гребень 1-3 и съемный валик 1-4, питающий бункер 1-5 для автоматического ввода в смесь дополнительных компонентов.

Рис. 1. Барка для гидродинамической очистки шерстяных волокнистых смесей

Рис. 2. Агрегат для переработкиразличных видов шерстяных отходов:

1 - сдвоенный питатель; 2 - транспортер; 3 -уплотнительный валик; 4,5-валики; 6-приемный барабан; 7-передаточный барабан; 8-рабочий барабан; 9-съемные валики; 10-рабочие валики; 11 -устройство для рассортировки и очистки волокон; 12—колосниковая решетка; 13-колосниковое устройство; 14 - поддерживающе-расчесывающий валик

Назначение первой секции - поддерживать постоянный уровень наполнения бункера второй секции. Второй питатель отличается тем, что наклонная решетка имеет большое количество планок и иглы на них поставлены чаще, что способствует лучшему захватыванию и разрыхлению более мелких клочков

шерсти. Главная задача питателя заключается в размельчении (разрыхлении) подаваемого материала и образовании волокнистого настила.

На процесс рыхления в питателе оказывает влияние угол наклона колков (игл) подвижного транспортера (наклонной решетки). В главе излагаются результаты теоретических исследований взаимодействия колкового рабочего органа наклонной решетки питателя с волокнистой средой, которое представлено в пространстве (рис. 3) уравнениями совместной задачи теории линейно деформируемой среды и предельного состояния вязкопластическои среды

<Г, = Л£+2С,£,; о, = = (1)

где а„<тг,ас- проекции компонентов напряжения на оси х, у, г, т^, гу1'тв>У*у>Уу1>)'я " касательные напряжения и деформации в соответствующих

Е 2 Е

направлениях; ¿«^ ^ )~"зС|' С'°°2(и )*' коэффициент Пуассона; Е -

модуль линейной деформации; Е- относительное изменение объема, равное £—€,+£,+€„ где €х>€у,€г- относительные изменения в направлении осей х,

У.

Рис. 3. Схема взаимодействия коккового рабочего органа с волокнистой средой

Граничные условия на контуре затупленного колкового вида лезвия при внедрении в волокнистую среду определяются выражением: г = или т=ав.tgí+C.; т=т^х,у,ж), илиг„=С„, где С,- сце-

пление комплексов из волокон.

Предельное напряженное состояние волокнистого материала в зависимости от угла ее наклона к подвижному транспортеру р и угла внешнего трения <5 волокнистой среды при р>8 можно рассматривать:

- для пологих положении транспортера - величина угла наклона капкового рабочего органа к горизонту af

. 1 . sinj S /..

а S-arcsm----; (2)

' 2 an р 2

- для промежуточных положений подвижного транспортера

к S 1 . sini 1 . sin <У S.

-----arcsin-> а, > -arcsm---: (3)

2 2 2 sinp ' 2 sinр 2 v '

- для крутых положений, кроме точки 0:

. я S 1 . sini <*Р *-----arcsin-— . (4)

2 2 2 sin р

Полученные соотношения позволяют определить оптимальный угол наклона колка подвижного транспортера питателя при различных положениях транспортера.

С целью определения возможностей игольчатого поля питателя для выравнивания волокнистого полотна по уровню выравнивания волокнистых пучков решена задача о воспроизводимости поля работы игольчатой решетки.

При теоретическом исследовании волокнистого поля на игольчатой решетке питателя использована теорема отсчетов с фиксацией отрезков времени, через которые необходимо проводить отсчеты непрерывной функции для следующего ее воспроизведения без искажения с учетом профильного разреза волокнистого полотна.

В двухмерных координатах для представления признака поля необходимо определить вид структурной сетки дискретизации признака и расстояние между точками измерения поля в зависимости от вида сетки дискретизации. Площадь квадратной сетки на входе питателя S=x\ а на выходе питателя после обработки - сетка ромбическая с углом 120° и площадью

Изменение признака рассмотрено в виде функции f(je, _jca) с периодами d по оси лци t по оси л,, удовлетворяющей условиям Дирихле. Функция ffa.ij) разложена в ряд Фурье и представлена суммой элементарных составляющих типа синусоиды, кавдая из которых характеризуется своей амплитудой и частотами ^=<и | и —-в>г с соответствующими постоянными коэффициентами а I

гик.

Соответственно этим двум типам сеток аналитическую запись теоремы отсчетов для двумерного случая можно представить выражениями:

- для квадратной структурной сетки на входе питателя

f(xb х2)=ДГ, ^¿ЕЯ'адЖ*-^-«*,); (5)

• для ромбической структурной сетки

* ЕЫ2г+1)^и..гг-{2<+1)^|, • (6)

где =Х-расстояние между точками измерения.

Функции отсчетов в двухмерных координатах с частотными характеристиками соответствующими квадратной и ромбической сеткам:

е(2ь ш 7 • (?)

Если известны значения функции в точках отсчетов, то она

может быть полностью определена для х\,хг посредством суммирования типовых функций отсчетов.

Критерием точности воспроизведения признака является величина

1 4'л I1

® « о

где ((*1,Х2) - функция признака, определяемая по ограниченному числу чле-

ж» ряда Фурье.

В результате выполненных теоретических разработок установлено, что игольчатое поле питателя имеет значительные возможности для выравнивания волокнистых пучков по весу и структуре, а также для выравнивания общего волокнистого потока.

Третья глава посвящена теоретическому обоснованию технологии переработки волокнистых отходов шерсти и экспериментальным исследованиям устройства для переработки волокнистых отходов шерсти.

Разработанное устройство для уменьшения повреждаемости обрабатываемого материала и повышения степени его очистки содержит транспортер 1 (рис. 4) с уплотнительным валиком 2, что составляет первую зону зажима, пары валиков 3 и 4 составляющих соответственно вторую и третью зоны зажима. Под валиками 4 с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений установлен поддерживающе-расчесывающий валик 5, который представляет собой стальной полый цилиндр. Внешняя поверхность валика обтянута игольчатой гарнитурой. Эффективная очистка волокнистой смеси достигается за счет динамического воздействия на бородку в процессе разработки.

Для теоретического обоснования технологии переработки волокнистых отходов бородку б (см. рис. 4) из волокон на дополнительном валике 5 представили в виде контура в трехмерном пространстве, замыкающегося полуок-

00. После разложения Н(Х) на ступени и преобразования по формуле Лапласа получили формулу обращения:

• (14)

При использовании преобразования Карсона формула обращения дает изображение И(1) с применением функции/ф):

^¿Т (»5)

Откуда Ь(0 неявно выражается интегральным уравнением

Р(р)=]и(1У"Л (16)

о

и может быть представлена в виде формулы (14) через интеграл по простому контуру в плоскости комплексной переменной p.

Таким образом, контур интегрирования представляет собой мнимую ось с маленькой полуокружностью и может быть другим прогнозируемым контуром Г в связи с продольным и поперечным перемещениями бородки из волокон относительно основной оси движения питающего слоя при воздействии зажима в третьей паре и влиянии основного рабочего органа.

Полученное математическое описание технологического процесса обработки бородки из волокнистых комплексов в трехмерном пространстве в зоне пар валиков позволило определить площадь наибольшего выделения сорных примесей из бородки при ее продольных и поперечных перемещениях.

Для исследования эффективности очищающего устройства и влияния его работы на дальнейший технологический процесс был проведен эксперимент, который заключался в том, что шерсть помесная 64-60к и отходы обрабатывались по двум вариантам. В первом случае материал сразу поступал в зону взаимодействия приемного и питающих валиков. Во втором случае материал сначала обрабатывался на новом очищающем устройстве, а затем поступал в зону взаимодействия приемного и питающих валиков. Результаты исследования приведены в табл. I.

Таблица 1

Результаты проведенного эксперимента_

Показатель Варианты обработки После обработки на очищающем устройстве

I П

шерсть отходы шерсть отходы шерсть отходы

Процент укорочения волокон 12 7,2 0,7 0,41 0,16 0,1

Выход угаров, % 1,84 11,6 2,91 18,4 0,99 6,6

га них сорные примеси, % 1,29 - 2^3 - 0,66 -

волокно, % 0,55 - 0,58 - 0,33 -

Из данных табл. 1 видно, что эффективность работы узла питающая пара - приемный валик значительно повысилась при установке перед ним нового очищающего устройства. Укорочение длина волокон снизилось более чем на 10%, а остаточное содержание сорных примесей в образцах - на 20%, причем сократилось выпадение полноценного волокна за счет снижения его обрывности.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных испытаний при смешивании волокнистых отходов шерсти в питателе, а также результаты исследований по определению оптимальных режимов работы питающих устройств.

В аппаратном прядении составляют многокомпонентные смеси из волокнистых материалов различных видов, отличающихся по своим свойствам.

Наиболее простой, высокопроизводительный и менее трудоемкий способ смешивания - на смешивающей решетке питателя.

Рассмотрено явление рассортировки компонентов смеси, возникающее при смешивании в питателе. Установлено, что эффект рассортировки растет с увеличением разницы в цепкости компонентов при отсутствии пополнения камеры материалом.

При смешивании в питателе шерсти и отходов (очеса кардного) в силу различной цепкости и разрыхлснности компонентов происходит их рассортировка: вначале из машины выходят главным образом отходы, а затем шерсть (рис. 5). На рис. 5 кривая 1 характеризует выход отходов, а кривая 2 - шерсти.

На предлагаемом сдвоенном питателе была получена и обработана смесь из трех видов отходов (выпадов, угаров из пыльных камер, очеса кардного). Смешивание осуществляли следующим образом: настил из двух компонентов образовывали на смешивающей решетке первого питателя, а третий компонент вводился во втором питателе.

На рис. 6 изображены три кривые, характеризующие выход из питателя компонентов смеси. Тенденция изменения всех трех кривых одинакова, и, следовательно, соотношение компонентов смеси выходящих из питателя близко к предусматриваемому рецептом.

Для количественной оценки качества смешивания определили фактическую неравномерность распределения клочков компонентов в малых частях смеси и сравнивали ее с теоретической неравномерностью распределения клочков в идеальной смеси того же состава. Распределение клочков компонентов в малых частях смеси является очень хорошим, так как значения коэффициентов полноты смешивания для всех компонентов смеси находятся в пределах 1,1-2,0.

Проведены исследования влияния параметров сдвоенного питателя и запатентованного очищающего устройства на величину засоренности обрабатываемых угаров и среднюю длину волокон с использованием теории математического планирования эксперимента. В результате получены регрессионные уравнения и определены оптимальные заправочные параметры устройств.

Рис. 5. Диаграммы рассортировки питателем компонентов смеси

14

\д

\ Л

8 -

2 - V \ . \Л Vт

О1' м I > I' | I | | I I I I ' | ч "I-17

М ( I » 12 1П( II ИНН

-выпады; —— отходы из пыльных камер;---очес

Рис. 6. Кривые, характеризующие выход из питателя компонентов смеси

Проведен сравнительный анализ технологических показателей образцов отходов до и после обработки на У0Ш-1М и смеси, полученной и обработанной на агрегате. Были построены кривые распределения по длине волокон исследуемых образцов до и после обработки на машине У0Ш-1М, а также кривая распределения по длине волокон смеси из отходов шерсти на выходе из питателя (рис. 7-8).

В результате выявлено, что очищающее действие машины У0Ш-1М недостаточное (высокое остаточное содержание сорных примесей 20,7-38,3%), а средняя длина волокон уменьшилась на 2-8%. Образцы, полученные с агрегата, содержат 6,2% сорных примесей, а укорочение длины волокон составило менее 1%.

Получена готовая продукция с использованием отходов (нетканый велюр и аппаратная пряжа), которая не уступает по своим качественным показателям подобной продукции, выпускаемой предприятиями.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Теоретически обоснована и экспериментально апробирована технология очистки отходов аппаратного шерстопрядения, основанная на воздействии механических сил на обрабатываемое волокно с целью плавного изменения объемной плотности волокнистой структуры пучка, что обеспечивает более мягкий режим процесса отделения сорных примесей.

2. В результате теоретического анализа гидродинамических условий очистки шерсти в промывной барке установлена зависимость протекания технологического процесса мойки шерсти от изменений размеров волокнистого пучка и его скорости. Усовершенствована конструкция шерстомойной барки, позволяющая улучшить условия протекания мойки материала и повысить эффективность его очистки при сохранении длины волокон. Новизна технического решения подтверждена патентом на полезную модель № 36834 РФ MT1KD01 В 3/04.

3. Для предварительной подготовки обрабатываемого материала и образования волокнистого настила предложено использовать сдвоенный питатель, состоящий из двух одинаковых секций, на котором происходит изменение объемной плотности за счет деформации волокнистого настила при технологической обработке, а также смешивание нескольких компонентов смеси.

4. На основании обобщения теоремы отсчетов в двухмерных координатах получены уравнения, связывающие расстояние между пучками из волокон с изменением объемной плотности регенерируемой массы отходов в процессе их технологической обработки и точностью воспроизведения полученных результатов, необходимые для точного представления профильного разреза волокнистого настила питателя. Получено математическое описание напряженного состояния некоторого объема волокнистого материала при взаимодействии его с колковым рабочим органом.

5. Разработаны технология и конструкция узла предварительной подготовки отходов шерсти в процессе очистки, которые значительно улучшают ход дальнейшего технологического процесса и повышают эффективность очистки волокнистой смеси за счет предварительной подготовки волокнистого слоя и динамического воздействия дополнительного валика на бородку в процессе ее разработки. Получено научное обоснование применения данной технологии. Разработанное устройство позволяет снизить укорочение длины волокон более чем на 10%, а остаточное содержание сорных примесей в обработанных образцах - на 20%. Новизна технического решения подтверждена свидетельством на полезную модель № 27385 РФ МПК D 01 G9/12.

6. Рассмотрено явление рассортировки, возникающее при смешивании компонентов смеси в питателе. В результате проведенных экспериментальных исследований определены следующие условия, при которых может быть достигнута наибольшая эффективность смешивания в питателе: при непрерывном питании постоянным количеством волокнистого материала; при наименьшем различии свойств компонентов смеси; при непрерывной работе питателя-

смесителя; при послойном размещении отдельных слоев волокнистой массы на смешивающей решетке (более цепкий компонент должен располагаться в верхнем слое).

7. На сдвоенном питателе получена смесь из трех компонентов (очеса кардного, угаров, выпадов), в которой распределение клочков компонентов в малых частях смеси является очень хорошим (коэффициент полноты смешивания находится в приделах 1,1-2,0), а неравномерность смеси составляет 3%.

8. Получены регрессионные уравнения, устанавливающие связь параметров оптимизации процесса регенерации волокна (засоренность, средняя длина и степень разрыхленности) с основными параметрами заправки питающего устройства и устройства для очистки волокнистых отходов, а также проведена оптимизация заправочных параметров этих устройств.

9. По результатам технологических испытаний установлено, что очищающее действие разработанного агрегата для непрерывной очистки волокнистых отходов более чем в два раза превышает очищающее действие базовой угароочищающей машины, при этом сохраняется средняя длина волокон. На агрегате получена и обработана смесь из отходов, в которой после очистки содержание пыли и сорных примесей не превышает нормы.

10. Получена готовая продукция с использованием обработанных отходов - аппаратная пряжа и нетканый велюр.

Публикации, отражающие основное содержание диссертации;

1. Фролов В.Д., Печникова А.Г., Кахраманов Ф.Р. Исследование волокнистого поля на игольчатой решетке питателя-смесителя // Теория и практика процессов прядения: Юбилейный сборник научных трудов. - Иваново: ИГТА, 2002.-С. 13-17.

2. Фролов В.Д., Печникова А.Г., Кахраманов Ф.Р., Дунаева Ю.В. Технология обработки трудноочищаемых волокнистых отходов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2002. - №2. - С.76-78.

3. Фролов В.Д., Оюунзаяа Э., Печникова А.Г. Гидродинамические условия очистки шерсти в технологическом процессе // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2002. - №3. - С65-68.

4. Фролов В.Д., Дунаева Ю.В., Оюунзаяа Э., Печникова А.Г. Технология обработки волокнистых отходов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2002. - №4. - С. 90 - 94.

5. Фролов В.Д., Печникова А.Г., Дунаева Ю.В., Оюунзаяа Э. Плоское деформированное состояние волокнистых смесей в процессе очистки // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.-2002.-№6. - С. 61-64.

6. Фролов В.Д., Печникова А.Г., Башков А.П., Капустин СЮ. Технологический процесс взаимодействия колкового рабочего органа с волокнистой средой // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2003. - №5. -С. 58-62.

20

»209 1 2

7. Свидетельство на полезную Устройство для очистки волокнисты

Ю.В. Дунаева, Ф.Р. Кахраманов -0| рНБ РуССКиЙ фонд

О не плштпл 1гллап1

МОЛОД)------ , (

2002): Тез. докл. межвуз. научно-техн..-----------,г--------------- —

ново, 2002. -С.53.

10. Печникова А.Г., Фролов В.Д. Технология обработки трудноочи-щаемых волокнистых отходов // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс -2002): Тез. докл. межд. научно-технич. конф. - Иваново, 2002. - С. 23-24.

11. Печникова А.Г. Переработка волокнистых отходов // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2003): Тез. докл. межвуз. научно-технич. конф. аспирантов и студентов. - Иваново, 2003. -С. 55-56.

12. Печникова А.Г., Дунаева Ю.В. Компьютерное моделирование разрыхления и очистки отходов // Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности (Пиктел - 2003): Тез. докл. межд. научно-технич. конф.-Иваново, 2003.-С. 17-18.

13. Печникова А.Г. Переработка отходов шерстяной промышленности // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2004): Тез. докл. межвуз. научно-технич. конф. аспирантов, магистров и студентов. -Иваново, 2004. - С. 63 -64.

14. Печникова А. Г., Фролов ВД Смешивание компонентов в питателе // Современные технология и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2004): Тез. докл. межд. научно-технич. конф. -Иваново, 2004. - С. 5 - 6.

Лицензия ИД №06309 от 19.11.2001. Подписано в печать 08.09.2004. Формат 1/16 60x84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл. псч. л. 1,16 . УЧ.-КЗД. л. 1,11 Тираж 80 экз. Заказ № 3747

8. Патент на полезную модель гидродинамической очистки шерстя И В фг%у*тглъпа А Г ТТртллгАоя Г* Ю I

2004, Б

2005-4 22106

Рсдаицюнво-иэдакяьский отдел Ивановской государственной текстильной академии Участок оперативной полиграфии 153000 г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Классификация волокнистых отходов и вторичного сырья.

1.2. Способы подготовки текстильных отходов.

1.3. Отечественное и зарубежное оборудование для переработки отходов камвольного и суконного производств.

1.4. Основные направления использования отходов шерстяного производства.

1.5. Выводы.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Г ИДРОДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОЧИСТКИ И РЕГЕНЕРАЦИИ ОТХОДОВ ' ШЕРСТОПРЯДИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

В ЗОНЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ.

2.1. Промывка и переработка волокнистых шерстяных отхода».

2.2. Анализ гидродинамической очистки волокнистого материала.

2.3. Барка для гидродинамической очистки шерстяных волокнистых смесей.

2.4. Питающее устройство для подготовки волокнистых отходов шерсти к переработке.

2.4.1. Влияние технологических факторов на эффективность рыхления в питающем устройстве.

2.4.2. Методика экспериментальных исследований эффективности рыхления питающего устройства.

2.5. Теоретическое исследование волокнистого поля на игольчатой решетке питателя.

2.6. Выводы.

3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ОТХОДОВ

ПРИ СОХРАНЕНИИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ВОЛОКОН ШЕРСТИ.

3.1. Уоройство для очистки волокнистых отходов.

3.2. Технология обработки сильно загрязненных отходов шерсти.

3.3.Обработка волокнистого материала на разработанном очшщювдем устройстве.

3.4. Выделение сорных примесей из волокнистого материала.

3.4.1. Удаление сорных примесей из волокна при чесании в валичной паре.

3.5. Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВОЛОКНИСТЫХ ОТХОДОВ ШЕРСТИ.

4.1. Исследование образцов волокнистых отходов.

4.2. Смешивание компонентов в питателе.

4.2.1. Теория рассортировки компонентов смеси.

4.3. Экспериментальное исследование рассортировки компонентов в питателе.

4.4. Оценка результатов обработки и смешивания компонентов смеси.

4.5. Эгаперименталыше исследования по выявлению оптимальных режимов для зоны питания агрегата по переработке отходов.

4.5.1. Методика планирования эксперимента и обработка данных.

4.5.2. Определение частных оптимальных значений параметров оптимизации различными методами.

4.6. Сравнительный шалю показателей эффектианости работы оборудования для переработки волокнистых отходов.

4.7. Получение готовой продукции с использованием регенерированных волокон.

4.8. Выводы.

Текстильная промышленность является одной из важнейших отраслей народного хозяйства, где все больше внимание уделяется рациональному использованию сырья, а также поиску путей эффективного использования регенерированных волокон и возможности их получения.

Актуальность использования отходов легкой промышленности подтверждается не только опытом работы предприятий текстильной промышленности, но и данными Госкомстата (2001 год): мягкие волокнистые отходы содержат более 50% прядомого волокна, отходы некондиционной пряжи - 13%, лоскута - 19%, льняные отходы, подлежащие котонизации, - 60% итак далее.

Отходы представляют значительный резерв сырья и могут быть направлены на производство пряжи больших и средних линейных плотностей, нетканых материалов, но, несмотря на достигнутый прогресс в последние годы, проблемы с регенерацией волокон из отходов остаются.

Практически все виды отходов могут быть переработаны, но для этого необходимо качественно очистить, разрыхлить отхода и удалить из них пыль.

В связи с этим возрастает необходимость создания новых малоотходных и безотходных технологий и оборудования для ее осуществления.

Внедрение новой, более производительной техники и технологии на действующих предприятиях обеспечит на тех же или меньших площадях увеличение конкурентоспособной продукции с лучшими технико-экономическими показателями.

В связи с важными задачами, стоящими в настоящее время перед текстильной промышленностью нашей страны, большое значение имеют сведения о новейших достижениях техники и технологии отечественной и зарубежной промышленности дам выработки шерстяной пряжи [I].

Сравнивая зарубежные технологии и поточные линии для переработки отходе» с общими тенденциями развития отечественного машиностроения в данных направлениях, необхсдимо отметить отсутствие значительного расхождения в технологии. Однако технический уровень отечественных машин и качество подготовки кадров значительно отстают от мирового уровня в области безотходных технологий, а именно в части разволокнения, обеспыливания, очистки и получения пряжи средней и малюй линейной плотности из смесей с использованием восстановленных волокон, полученных из отходов прядильного, ткацкого и швейного производства.

В настоящее время в текстильной, химической и легкой промышленности создались значительные запасы волокнистых отходов производства, большая часть которых вполне может быть использована. Поэтому получение качественных регенерированных волокон и поиск путей их более эффективного использования - задача актуальная и своевременная, так как, все возрастающий объем производства продукции текстильной промышленности требует увеличения количества сырья.

Аугшмисть темы дкситии. На сегодняшний день переработка и рациональное использование сырьевых ресурсов, особенно отходов, является одной из важнейших проблем для российских текстильных предафиятий. Это связано с отсутствием научно обоснованных технологий как подготовки, так и использования отходов, а также необходимого оборудования.

В настоящее время шерсть является очень дорогостоящим сырьем, поэтому совершенствование качества регенерированных волокон, то есть возможность получения этого сырья наиболее рентабельными способами с сохранением потребительских и технологических свойств, является актуальной проблемой. Особую значимость имеют универсальные технологии и оборудование, разработанные на базе вновь созданных или модернизации существующих узлов и механизмов, используемых в текстильном производстве.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с общероссийской межвузовской научно-технической программой «Текстиль России» и в рамках научных исследований по гранту 2003 года по фундаментальным исследованиям в области проблем легкой промышленности по теме «Разработка новых конкурентоспособных нетканых и других материалов для

Цель диссертационной работы заключается в повышении эффеэтвдвосга технологического процесса переработки отходов шерсти на основе разработки устройств, реализующих регенерацию волокон для получения качественного вторичного сырья.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Проанализированы существующие технологии и оборудование для переработки отходов шерстяного производства и направления их использования.

2. Разработаны и теоретически обоснованы технология и конструкция барки для гидродинамической очистки волокнистого материала, при этом улучшены условия протекания мойки материала, повышающие эффективность его очистки.

3. Исследовано изменение объемной плотности и деформации волокнистого настила при технологической обработке на выходе питателя и решена задача о воспроизводимости поля признака (волокнистого полотна в виде пучков) при заданном числе неровностей на игольчатой решетке питателя.

4. Разработаны и практически реализованы технология и конструкция узла предварительной подготовки отходов шерсти в процессе очистки и стабилизации структуры для щадящего режима обработки в процессе чесания.

5. Теоретически обоснована технология предварительной подготовки отходов, имеющих значительное количество сорных примесей, в зоне питающего устройства.

6. На основании регрессионных зависимостей установлена связь показателей физико-механических свойств регенерированного волокна с технологическими параметрами рабочих органов питающих устройств и определены их оптимальные заправочные параметры.

7. Получена и исследована продукция, изготовленная с использованием отходов.

Обмиы и методика исследования. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования процесса очистки текстильных отходов. В качестве объекта исследований использовались отходы шерстяного производства: очес кардный, угары из пыльных камер, выпады, а также шерсть помесная 64-60* аппаратная репейная.

Постановка и проведение эксперимента, обработка результатов проводились с использованием методов математического моделирования, регрессионного и дисперсионного анализов.

Расчеты по резушттш исследований и экспериментов выполнялись с помощью компьютерных вычислительных средств. Экспериментальные исследования проводились на яаборвшфжш оборудовании кафедры механической технологии текстильных материалов (МТТМ) ИГТА. При их выполнении использовались методы планирован!» эксперимента с последующей обработкой данных методами математической статистики. Применялись методы тюрешешй механики и прикладной аэродинамики для анализа взаимодействия рабочих органов в технологических процессах очистки и получения качественных характеристик по физико-механическим свойствам очищенного волокна.

Кроме того, при проведении исследований применялись современные методы с использованием аппарата дифференциального и интегрального исчислений, теории случайных чисел.

Свойства полученных полуфабрикатов и товаров народного потребления определялись на стандартных современных отечественных и зарубежных лабораторных приборах.

Достоверяость теоретических положений подтверждается результатами экспериментальных исследований при проверке разработанных технологии и оборудования в производственных условиях.

Научная новизна, В диссертационной работе впервые получены следующие научные результаты:

1. В результате исследования гидродинамических условий промывки шерсти в технологическом процессе определена зависимость между концентрацией раствора в некотором сечении волокнистого пучка и изменением его концентрации вдоль пучка, а также получена фушсщюнальная зависимость силы сопротивления, которое испытывает волокнистый пучок при движении, от различных факторов гидродинамического взаимодействия.

2. Теоретически и экспериментально обосновано повышение эффективности очистки промываемого материала за счет установки в шерстомойной барке ряда свободно вращающихся полых цилиндров разного дашрт. Новизна технмесжого решения подтверждена патентом на полезную модель Ns 36834 РФ МПК D01 В 3/04.

3. В результате исследований волокнистого материала ва игольчатой решетке питателя получены уравнения, связывающие расстояние между пучками из волокон с изменением объемной плотности регенерируемой массы отходов в процессе их технологической обработки и точностью вос!фоизведения полученных результатов, которые необэшдтш для точного представления профильного разреза волокнистого настила.

4. Получена система уравнений, описывающая напряженное состояние некоторого объема волокнистого материала при взаимодействии его с колковым рабочим органом.

5. Разработано новое устройство для переработки волокнистых отходов шерсти, техническая новизна которого подтверждена свидетельством на полезную модель № 27385 РФ МПК D01 G15/72, в котором с целью повышения эффективности очистки волокнистых смесей теоретически обосновано применение под нижним транспортирующим валиком поддерживающе-расчесывакмцего валика с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений.

6. Дано научное обоснование применения технологии обработки сильно засоренных волокнистых отходе» шерсти, оешэдодаой на продольных и поперечных перемещениях бородки из волокон относительно основной оси дщвзкеншпшающеюсяоя.

7. Выполнены экспериментальные исследования условий оредаарвгсшьдои обработки отходов шерсти, додгаерждшощне теоретические разработки позонного деформирования волокнистого материала.

8. Проведено исследование выработанной в условиях производства готовой продукции, содержащей обработанные отходы шерсти.

Практическая яюиисть я всишаиа результатов работы. Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что теоретические результат доведены до практического внедрения в виде оптимальной технологии очистки отходов, позволившей получить готовую продуктов на ОАО Серпуховском текс1>*льж>-швеЙ1юм объединении (СТШО) «Пролетарий».

Разработана и испытана барка дм гидродинамической очистки шерстяных волокнистых смесей, в которой повышена эффективность очистки промываемого материала путем дозированного равномерного и постоянного колебательного воздействия на пучки из волокон в процессе их движения в промывной барке.

Кроме того, разработано и испытано устройство для очистки волокнистых отходов, за счет которого повышена эффективность очистки волокнистой смеси путем динамического воздействия на бородку в процессе ее разработки.

Практическая ценность работы также заключается в том, что созданные технология и оборудование по переработке отходов позволили повысить качество регенерируемого волокна и способствовали его эффективному использовашно при производстве текстильных изделий.

Полученные теоретические и экспериментальные результаты свидетельствуют о развитии нового перспективного направления, связанного с решением вопросов по обеспечению текстильной промышленности дополнительным сырьем и рациональному применению сырья.

Результаты работы могут быть использованы при создании нового и модернизации действующего оборудования для регенерации волокна из текстильных отходов. Основные научные разработки нашли применение в учебном процессе на кафедре МТТМ Ивановской схх^дарсгаенной текстильной академии.

Промышленная реализация результатов диссертационной работы осуществлена на комбинате «GOBI» ХК (г. Улан-Батор, Монголия) и ОАО OHIO «Пролетарий» (г. Серпухов Московской обл.).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и получили положительную оценку:

- на межвузовских научно-технических конференциях аспирантов, магистров я студентов «Молодые ученые - развитие текстильной и легкой иромшвжнавсга)» в Ивановской государственной текстильной ащемня в

2002-2003 гг.;

- на международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» в Ивановской 1Х>сударствешюй текстильной академии в 2002 и 2004 гг.;

- на международной научно-технической конференции «Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности» в Ивановской государственной текстильной академии в

2003 г.;

- на научных семинарах и заседаниях кафедры механической технологии текстильных материалов Ивановской государственной текстильной академии в 2001-2004 гг.;

- на расширенном заседании кафедры механической технологии текстильных материалов в 2004 г.

Публикации. Основные результаты исследований, выполненных в рамках настоящей диссертации, опубликованы в пяти статьях в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», в одной статье в юбилейном сборнике научных трудов «Теория и практика процессов прядения», в двух свидетельствах на полезную модель, в шести тезисах щштщж, а также в отчете о научно-исследовательской работе по теме «Теоретические разработки по выявлению закономерностей поэтапного ослабления связей между текстильными волокнами в процессах деформации крученых и плоских структур и регенерации волокон».

Структур» ■ объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общего вывода и рекомендаций, списка литературы, включающего 112 шшшнм, и приложений. Основное содержание изложено на 152 страницах, иллюстрировано 37 рисунками и включает 28 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Теоретически обоснована и экспериментально апробирована технологов очистки отходов аппаратного шерстопрядения, основанная на воздействии механических сил на обрабатываемое волокно с целью плавного изменения объемной плотности волокнистой структуры пучка, что обеспечивает более мягкий режим процесса отделения сорных примесей.

2. В результате теоретического анализа гидродинамических условий очистки шерсти в промывной барке установлена зависимость протекания техяадошческого процесса мойси шерсти от изменешш размеров волокнистого пучка и его скорости. Усовершенствована конструкция шерстомойшй барки, позволяющая улучшить условия протекашм мойки материала и повысить эффективность его очистки при сохранении длины вшюш0н.Новшдотсхшр1ескогореюевдж11одх^ на полезную модель № 36834 РФ МПК D 01 В 3/04.

3. Для предварительной подготовки обрабатываемого материала и образования волокнистого настила предложено использовать сдвоенный шпатель, состояний из доух оданяшк сеющй, на югором дроясюдаг изменение объемной плотности за счет деформации волокнистого настила при технологической обработке, а также смешивание нескольких компонентов смеси.

4. На осшхдаши обобщения теоремы отсчетов в двухмерных координатах получены уравнения, связывающие расстояние между пучками из волокон с изменением объемной пшшосш регенерируемой массы отходов в процессе их технологической обработки и точностью воспроизведения шшучшшх результатов, явобходимюе для точного представления профильного разреза волокнистого настила питателя. Получено математическое описание напряженного оос юкшв некоторого объема волокнистой материала при взаимодействии его с колковым рабочим органом.

5. Разработав* технология я кялярушлщя узла щхдааркстаой подготовки отхода» шерсти в процессе очистки, которые значительно улучшают ход дальнейшего технологического процесса и повышают эффекзявшхяъ очистки волокнистой смеси за счет рредварнтельной подготовки волокнистого слоя и динамического воздействия дополнительного валика на бородку в процессе ее разработки. Получено шучное обоснование применения данной технологии. Разработанное устройство позволяет снизить укорочение длины волокон более чем на 10%, а остаточное содержание сорных примесей в обработанных образцах - на 20%. Новизна технического решения подтверждена свидетельством на полезную модель Jfe 27385 РФ МПК D 01 G9/12.

6. Рассмотрено явление рассортировки, возникающее при смешивании швшятетт смеет в питателе. В результате проведеяшых экспериментальных исследований определены следующие условия, при которых может быть достигнута наибольшая эффективность смешивания в питателе: при непрерывном питании постоянным количеством волокнистого материала; при тткжшем разшр&ш свойств компонентов смеси; ори непрерывной работе шпателя-смесителя; при послойном размещении отдельных слоев вошжгасшй массы на сиешпающей решетке (более qeunfi компонент должен располагаться в верхнем слое).

7. На сдаоеивдм питателе получена смесь из трех «хшнешт (очеса кардного, угаров, выпадов), в которой распределение клочков компонентов в малых частях смеси является тевь хорошим (коэффициент шшклпы смешивания находится в приделах 1,1-2,0), а неравномерность смеси составляет 3%.

8. Получены регрессионные уравнения, устанавливающие связь параметров шянаяцп процесса регевервр» волокна (засоренность, средняя длина и степень разрыхленности) с основными параметрами заправки ццшивдеш устройства я устройства для <лкш волокэшетых отходов, а также проведена оптимизация заправочных параметров этих устройств.

9. По pesyj&Tsrstc технологических ясшпавий уашвкво, что очищающе действие разработанного агрегата для непрерывной очистки волокнистых отходов более чем в даа раза превышает очивдаощее действие базовой угароочищающей машины, при этом сохраняется средняя длина ввжшж Нашришсяояутааиобработасаюаь да огсодов, в кшорой после очистки содержание пыли и сорных примесей не превышает нормы.

10. Получена готовая продукция с использованием обработашых отходов - аппаратная пряжа и нетканый велюр.

153

1. Современная техника и технология производства шерстяной пряжи: Учебное пособие /В.Д. Фролов, Д.Н. Сапрыкин, Г.Н. Горькое, М.Д. Ларионова, С.В. Ларионов Иваново: Ивановская государственная текстильная академия, 1999.-С. 13-22.

2. Лабораторный практикум по технологии нетканых материалов: Учеб. пособие для вузов / Г.Л. Барабанов, В.М. Горчакова, С.А. Овчинникова, Ю.Я. Тюменев, В.В. Шошин-М.: Легпромбытиздат, 1988. С. 133-141.

3. Фролова И.В., Фролов В.Д., Макаров В.В. Малоотходная технология в . производстве нетканых материалов. М.: 1997. - С. 118-147.

4. Гусев В.Е., Слывако® В.Е. Проектирование шерстопрядильного производства. Учебник. М.: Легкая индустрия, 1975. - С. 231-241.

5. Чесальные маинизд н аппараты шерстяной промышленности: Учебное пособие / Т.П. Крюк и др. М.: Легпромбытиздат, 1989. - С.25-27.

6. Гусев В.Е., Музыдев Л Т., Эммануэль M B., Слывавов В.Е. Прядение шерсти и химических волокон. Учебник для вузов. М.: Легкая индустрия, 1974.-С. 80-89.

7. Фролов В.Д., Сапрыкин Д.Н., Фролова И.В. Производство ттявдышхмиершшовиаосжжмалоогта^ 1995. -С. 3.

8. Петканова Н.М., Урумова Д.Г., Чернев В.П. Переработка текстильных отходов и вторичного сырья. М.: Легпромбытиздат, 1991. - С. 48-54.

9. Липенков Я. Я. прядение шерсти: Учебник для текстильных техникумов: Ч. 1. М.: Легкая индустрия, 1979. - С. 64-79.

10. Фолов В.Д., Сапрыкин Д.Н., Фролова И.В., Горьков Г.Н. Маяоотхода» технология в тексгалыюм производстве. — М.: 1996. С. 45-46.

11. Прядение шерсти и химических волокон (приготовление аппаратной ромцнв«шбйжвш)/&А. Протасова, Б£. Кгпмигв, П.М. Панин, Д.Д Хутарев. -М: Легпромбытиздат, 1987. -С. 65-70.

12. Сярт&шшк по шерстопрядению / BJC. Афанасьев и др . ~ М. : Легкая и пищевая промышленность, 1983. С. 8.

13. Гусев В.Е. Сырье для шерстяных и нетканых изделий и первичная обработка шерсти. М.: Легкая индустрия, 1997. - С 16-20.

14. Баев К.В., Дращук Т.В. Переработка текстильных отходов // Текстильная промышленность, 1978. №2. - С. 38.

15. Юркова В.А., Ефимов А.К. О переработке и использовании угаров в прядильном производстве // Известия вузов. Технология текстильной яроишмяевдюст, 1979. -№1. С. 112.

16. Никитин Т.Н., Пантелькин А.А., Тряпицын М.З. Отходы производства легкой промышленности. М.: Легкая индустрия, 1973. — С. 254.

17. Горбунова Л.С., Рогачев Н.В., Васильева Л.Г., Колдаев В.М. Первичнаяобработкашерсги.-М.: Легкая и тпцевая промышленность, 1981. -С. 18.

18. Рашкован И.Г. и др. Поточные линии и автоматизация технологических процессов в шерстопрядении. М.: Легкая индустрия, 1975. -С. 20-22.

19. Приготовительное оборудование, оборудование для шерсти и химических волокон // Текстильная тфомышдеиноегь, 1982. №10.—С. 25-26.

20. Сизов И. П. и др. Малогабаритное оборудование для производства шерстяной я смешанной пряжи // Текстильная промышленность, 1995. №6. -С. 15-16.

21. Чубанов Г.В. Совершенная зарубежная техника и технология прядения шерсти и химических волокон // ОИ. М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1972.-С. 8.

22. Усовершенствованный процесс мойки шерсти // ЭИ. М.: ЦНИИТЭИлепдюм, 1987 -№9.-С. 4-5.

23. Экономические преимущества ускоренного способа карбонизащш шсрсгн//ЭИ.-М:ЦНИШЭИлегпром, 1980.-№14.-С. 1-5.

24. Петух» ВА, Лемешев В В. Кшшяокшо-мехаишрсжиш лган очистки шерсти и очесов //Текстильная промышленность, 1985. №2.-С. 31-32.

25. БаЬевжа Е С. Ошкярж вроцнх» 1фомывкн я карбонизации шерсти // Текстильная промышленность, 1995. №1,2. - С. 15.

26. Малафеев Р.М, Светик Ф.Ф. Машины текстильного производства. -М.: Машиностроение, МГФ «Знание», 2002. С. 17-40.

27. Taylor D.S. WOOl technologies presort aid tore - Textile Month, 1985. -№12. -p. 36-40.

28. Рашкован И.Г. и др. Основные направления развития технологических процессов приготовления шерстяной ленты М.: ЦНИИТЭИлептром, 1990. Вып. 4.

29. Жоховский В В. Оборудование для переработки хороших волокон // Экспресс информация. Текстильная промышленность, 1982. №22. - С. 36.

30. Фролов В.Д., Фролова И.В. Технология и оборудование для производства волокнистых полотен аэродинамическим способом. М.: Легпромбытюдат, 990. - С. 3.

31. Завелин В А. и др. Справочник по прядению грубых волокон и производству крученых изделий. М. : 1973. - С. 5.

32. Оборудование прядильного производства на международной выставке OTOMAS-81. Осока, Яш»шя И Текстильная щюмышленность: Экспресс-информ, 1982. №49.

33. Проспект фираш LAROCHE (Франция).

34. Проспект фирмы ROLANDO-BIELLA (Италия).

35. Проспект фирмы TEMAFA (Германия).

36. Проспект ф|фмы HERGETH (Германия).

37. Протасова В.А. я др. Шфсшрадишк оборудование: Учеб. пособие для вузов текстил. пром-ти. М.: Легкая индустрия, 1980. - С. 34-40.

38. Meffiand Textilebeiichte 1992. №6. - С 448.

39. Сапрыкин Д.Н. Создание технологии и оборудования по регенерации текстильных отходов и разработка способов их исшишювадож. Дне. Д т.н. — Иваново 1997.

40. Оборудование, представленное на Международной выставке текстильного оборудования ГГМА-87 в Париже // ЭИ.-М.: ЦНИИТЭИлегпром. • -1988 т.-С. 14-18.

41. Новак В.А. О некоторых резервах повышения эффективности производства // Текстильная промышленность, 1986. №12. - С.38-39.

42. Клягина А.Я. Приготовительное оборудование прядильного производства, ^еасшжшое на междунароярой выставке тйсстияьного оборудования ATMEI-78 в Гринвиле // Экспресс информация. Текстильная оромыпгаешюсгъ за рубежом, 1980. №2. - С. 14-24.

43. Севостьянов А .Г., Севостьянов П. А. Моделирование гомологических процессов. М.: Легкая и пищевая прояошшноспъ, 1984. -С. 34.

44. Севостьянов А.Г., Севостьянов П.А. Оптимизация механико-технологических процессов текстильной промышленности. М: Леглромбытиздат, 1991. -С. 56.

45. Сергеев К.В., Рабинович Р.С. Новое оборудование для хжязчаш^маяоаой и шерстяной промышленности // Текстильная промышленность, 1976. №4. - С.52-54.

46. Фролов В.Д. Создание технологии и оборудование дли производства волокнистых нетканых полотен и полуфабрикатов прядения. Дис. Д.т.н. -Кострома, 1983

47. Производство текстильных материалов на основе малоотходной технолога»: Отчет ОНИР / В.Н. Андреев,, КВ. Фролова, О.А. Климуаяяна,

48. Д.Н. Сапрыкин, Л.Ю. Базунов Иваново, 1991. - С. 34.19, Sepias ЕЛ, Злагоруяская ЕЛ Эпшшм шрн s шешкиж производстве. М. 1984. - С. 50.

49. Шарова Т., Снвак Н. Исшшошгае развалокненных твердых отходов для производства пряжи // Текстильная промышленность, 1998. №6. -С.7-3.

50. Кошакова М Переработка смесей из хлопкового волокна и шерсти // Текстильная промышленность, 1998. №2. -С.30-32.

51. Оренбах С.Б., Филиппов В.К., Баканов В.В. Савельев Г.В. Современные способы переработки шерстязд(х волокон на чесальных аппаратах // Текстильная промышленность, 1997. №4. - С. 14-15.

52. Разумова Е.А., Разумов Ф.И. Переработка восстановленной шерсти на хлопкопрядильном оборудовании. Сборник совершенствования оборудавзшея я улучшения качества продукщш прядильного ароизводсгаа. -Иваново: 1989. С. 92-96.

53. Новое в переработке текстильных отходов. Сборник статей о переработке отходов // Текстильная промышленность, 1994. №9-10. - С.20-24.

54. Андреев А.Ю. Переработка отходов аппаратного шерстопрядения // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2000). Тез. докл. межд. научно-технич. конф. Иваново: ИГТА, 2000. - С.35.

55. Живетин В.В., Сычев В.Н. Стратегия развития текстильной и легкой шщюмишттежшах в 2001-2006 гадах. М.: Щтвшшяеиват политеса в Российской Федерации. Май 2001. - С. 34-41.

56. Серпкнви» A.IL Исашоюяе валоюмстых отходов в производстве нетканых материалов. М.: Легпромбытиздат, 1990. - С.29.

57. Елисеев Б.Г., Князев АЛ Кязон ресурса»» и ассортиментом шерсти располагает промышленность // Текстильная промышленность, 1986. -№9.-С. 30-31.

58. Черкашина М.В. Использование отходов текстильного производства // Текстильная щюмышлешюсть, 1980. №4. - С. 32.

59. Севостьянов А.Г., Элькина Т.М. Методы исследования неровноты плоских текстильных материалов. М.; Легкая индустрия, 1975. - С.32.

60. Малафеев P.M., Гальцов В.А., Лившиц В.Б., Розанов А.Ф. Перспективы развишя российского машиностроения для текстильной и легкой промышленности. М.: Текстильная промышленность, 2001. - С. 16-17.

61. Труевцев Н.И., Ашшш Н.М. Теория и практика кардочесания в аппаратной системе прядения шерсти. М.: Легкая индустрия, 1968. - С. 161.

62. Малафеев P.M., Гашщов В.А., Розанов А. «йжлтш 2000» итоги и перспективы. - М.: В мире оборудования, 2000. - №3-4. - С. 15-16.

63. Азвдов И.Р. Разработка технологии переработки волокнистого сырья в производстве холстопрошивных полотен технического назначения. Дис. к.т.н. -Иваново, 1991.

64. Лебедев Н.А. Теоретические основы процесса разволокнения тешяшш отходов // Текстильная проашшлешюсть, 1995. №6. - С. 10.

65. Лебедев Н.А. некоторые аспекты решения проблемы переработки тежсгальных отходов // Текстильная промышленность. 1995. №12. - С. 22-25.

66. Сергеев В.Я. и др. Технология производства технических сукон. -М.: Легкая индустрия, 1977. С. 28.

67. Теплов Е.В., Васенев Н.Ф. Модернизация машины для регенерации отходов прядильного производства // Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск-2000). Тез. докл. межвуз. научно-технич. конф Иваново: ИГТА, 2000. - €.211.

68. Разумеев Э.И. Рациональное использование материальных ресурсов путь эффективного гфоизводства // Текстильная промышленность, 1987. - №3. -С. 3-6.

69. Клочков А.С., Аристов П.И. Все прядильное волокно в пряжу // Текстильная промышленность, 1977. №9. - С. 48.

70. Гусев В.Е. Технология вторичного текстильного сырья М: Легпромбытиздат, 1970. - С. 147.

71. Горькое Г.Н., Мшюфьев А.А., Фролов В.Д. Техника и технология выработки полугребенной шерстяной пряжи: Учебное пособие. — Иваново. 1997.-С. 36.

72. Липенков Я.Я. Прядение шерсти: Учебник для текст, техникумов: 4.2. М. Легкая индустрия, 1979. - С. 180.

73. Мусатова Л.А., Беликова Т.М., Сагиновская В.В. Ассортимент иегашшх материалов и перспектгаы его развития. — М.: Легпромб&гтздат, 1989.-С. 3.

74. Озеров Б.В., Гуоя В.Е. Проектирование производства аешвнх материалов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - С. 34.

75. Перепедкина М.Д., Щербакова М.Н., Зожтпщкая К Н., Огарь Я П. Механическая технология и оборудование производства нетканые текстильных материалов. М.: Легпромбытюдат, 1993. - С. 50.

76. Wulfhorst В., Nabib A., Inderst К. Ujonan Kifuleztett rovititett eliaras termeszeteses es Vegyi szalakboll $шшо masodlagos nyersanyagok fonasara, Magy textiltechnika, 1987,40 №2. s. 71-77.

77. Ш Dopiwrala H., Biresdri K. Przedю wytyrzane meioda Wirv stacjooaznedo zwykarzystaniem Wlokien odradowych. Technik wlokienniezy, 1986, 35 №5. -s. 125-127.

78. Новый ассортимент камвольной и аппаратной пряжи трикотажного назначения /Л.М. Пиви, Н.Н. Аздреев, З.Н. Ермолаева и др. // Сб. Созданияновых гадов материалов, Ассортимент продукции в текстильной промышленности. Киев, 1991. -С. 8.

79. Лебедев HLA. Сметанная пряжа с вложением регенерированных волокон // Текстильная промышленность, 1994. №7-8. - С. 30-32.

80. Лебедев Н.А. Переработка отходов швейиого производства в нетканые материалы и пряжу // Текстильная промышленность, 1997. №4. -С. 18-19.

81. Хлебникова В.Н. Исследование физико-механических свойств полушерстяной пряжи с содержанием обратов производства до 60%. В сб. Проблемы экономии материальных и трудовых ресурсов в текстильной и пшейной промышленности. Иванов: 1986. - С. 61-64.

82. Нетканые текстильные материалы. Повышение эффективности щотшщпяа нетканых материалов на основе рационального использования материальных ресурсов. М: ЦНИИТЭИлегпром, 1987. - С.63.

83. Сшш» В.Е. Новые прошдессы в глядении шерстя и химических волокон. М: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - С. 128.

84. Фролов В.Д., Беляева А.К. Производство нетканых материалов на основе малоотходной и безотходной технологии. Текст лекций, ИВТИ, Иваново, 1996. С. 76.

85. Механическая технология текстильных материалов: Учеб. для вузов / А.Г. Севостьянов, Н.А. Осьмин, В.П. Щербаков и др. М: Лелфомбытиздат, 1989. - С. 40-46.

86. Оренбах СБ. Произшдственный потенциал: переработка засоренной шерсти // В мире оборудования -2000. №1(2). - С.8-9.

87. Фролов В.Д., Оюунзаяа Э., Печншсова А.Г. Гидродинамические условия очистки шерсти в технологическом процессе / Изв. вузов. Технология

88. Патент на полезную модель №36834 РФ МПК D 01 В 3/04. Барка ддя пцфоданамической очистки шерстяшх волокнистых смесей / В.Д. Фролов,

89. И.В. Фролова, AT. Шчтш, С.Ю. Капуспш, Эншрш Оюушаяа. Опубл. 2004, Бюл. №9.

90. Ш^ш А.Г. №fiepfeixa отходов ш|кшой з^ршшшлешюсга // Молодые ученые развитию текстильной н легкой промышленности (Поиск -2004): Тез. дока, межвуз. няучно-технич. кайф. аошрантов, магистров и студентов. - Иваново, 2004. - С. 63-64.

91. Фролов В.Д., Печникова А.Г., Дунаева Ю.В., Оюушаяа Э. Плоское деформированное состояние волокнистых смесей в процессе очистки // Изв. вузов. Техжыюшя текстильной ором!Шяе1шост. 2002. - №6. - С. 61-64.

92. Печникова А.Г. Переработка волокнистых отходов // Молодые учевдсе-развшвд» текстильной и легкой нроштале1юост (Поиск 2003): Тез. докл. межвуз. научно-технич. конф. аспирантов, магистров и студентов. -Иваново, 2003. - С. 55-56.

93. А.С. №460335 М. Кл. D 01 g 25/00. Устройство для формирования холста к аэроданамическому холстообразователвд / В.Д. Фролов Опубл. 15.02.75, Бюл. №6.

94. Патент на изобретение №2054060 РФ МПК D 01 G 15/40. Обеспыливающая рыхлительная машина / Д.Н. Сапрыкин, В.Д. Фролов, С.М. Кабанов-Опубл. 10.02.96, Бюл. №4.

95. Фролов В.Д., Печникова А.Г., Башков А.П., Капустин С.Ю. Технологический процесс взаимодействия колкового рабочего органа с волокнистой средой // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. -2003.-№5.-С. 58-62.

96. Фролова И.В. Теория и практика получения и использования регвдерцровагаюх волокон- Иваново: «Комитет государственной статистики», 1999. - С. 45-89.

97. Мертвгадев ЮЛ. Сужопшшов С.Е. Тешшш и оборудокавне валялыю-войлочного производства: Учебник для кадров массовых профессий. М.: Лешромбыпвдаг, 1990. - С. 45-49.

98. Хлебшнеова В.Н., Гарью» Г.Н. Тешпескай контородь в шерстопрядении: Учебное пособие. Иваново: ИвТИ, 1991.-С. 30-31, 51.

99. Фролов В.Д, Печникова А Г., Кахраманов Ф.Р. Исследование волокнистого поля на игольчатой решетке питателя-смесителя // Теория и практика процессов прядения: Юбилейньш сборнж научных трудов. -Иваново: ИГТА, 2002. С. 13-17.

100. Свидетельство на полезную модель №13214 РФ МПК D 01 G 15/72. Устройство для очистки засоренных отходов / И.В. Фролова, Ф.Р. Кахраманов, А.Ю. Андреев-Опубл. 2000, Бюл. №9.

101. Свидетельство на полезную модель №27385 РФ МПК D 01 G 9/12. Устройство для очистки волокнистых отходов / В.Д. Фролов, А.Г. Печшясова, Ю.В. Дунаева, Ф.Р. Кахраманов Опубл. 2003, Бюл. №3.

102. Печникова А.Г. Усовершенствованная технология очистки доходов // Молодые ученые развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2002): Тез. докл. межвуз. научно-технич. конф. аспирантов, магистров и студентов. - Иваново, 2002. - С. 53.

103. Фролов В.Д., Пеедикова А .Г., Кахраманов Ф.Р., Дунаева Ю.В. Технология обработки трудоочшцаемых волокнистых отходов // Изв. вузов.76.78.

104. Фролов В.Д., Дунаева Ю.В., Оюунзаяа Э., Печникова А.Г. Технология обработки волокнистых отходов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2002. - №4-5. - С. 90-94.

105. Севостьянов А.Г. Свсшжж смесок н сшшншие в хлопкопрядильном произволетве. М.: Гизлегпром, 1954. - С. 90-95.

106. Ш'шиши А.Г., Фрмюв В.Д. Смешивание компонентов ш шшеле // Современные технология и перспективные материалы текстильной и легкойаромввявпкп (Прогресс 2004): Тез. докл. межд. научяо-техши. конф. -Иваново, 2004. -С. 5-6.

107. Нфушш Н.В., Ппяочяко Е.В., Капитанов А.Ф. Икждапнк конфигураций волокон в клочках шерсти // Изв. вузе». Технология текстильной промышленности. 2000. - №6. - С. 27-30.

108. Зимин С.П., Башкова Г.В. Оптимальные методы решения текстильных задач: Учебное пособие. Иваново:ИвТИ, 1991. - С. 4-38.