Методологические основы проектирования оборудования и процессов для производства дутьевым способом синтетических волокнистых материалов и изделий из них тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, доктор наук Святский Владислав Михайлович

• Святский Владислав Михайлович
• доктор наук
• 2019

Оглавление диссертации доктор наук Святский Владислав Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ существующего оборудования и технологий, реализующих процессы производства волокнистых материалов из вторичных термопластов

1.1. Анализ волокнообразующих термопластичных материалов

1.2 Анализ существующих технологий получения волокнистых материалов из термопластов

1.3. Анализ технологий и оборудования для подготовки и переработки вторичного термопластичного сырья

1.4. Теория структурно-энерго-временных полей (теория СЭВ-полей) свойств физических объектов и ее методологическое значение в области процесса получения волокнис тых материалов

1.5. Основные выводы из литературного и патентного обзора

1.6. Постановка цели и задач исследований

Выводы по главе

Глава 2. Описание и разработка нового оборудования, входящего в единый технологический комплекс, реализующий производство волокнистых материалов из вторичных термопластов дутьевым способом

2.1. Технологическая схема получения волокнистых материалов из вторичных термопластов дутьевым способом

2.2. Структурная схема взаимодействия машин и агрегатов, реализующая технологию получения волокнистых материалов из вторичных термопластов дутьевым способом

2.3. Концепция технологии производства волокнистых материалов из вторичных термопластов

2.4. Методика расчета плавильных агрегатов гидростатического типа

для плавления вторичного термопластического сырья

2.5. Методика расчета плавильных агрегатов экструзионного типа для плавления вторичного термопластического сырья

2.6. Методика расчета нагреватель ных элементов агрегата для плавления исходного полимерного сырья

2.7. Гипотеза волокнообразования и оценка показателей качества

волокнистого материала из вторичного термопласта

Выводы по главе

Глава 3. Физико-математическое моделирование процессов производства волокнистых материалов дутьевым способом из вторичных термопластов

3.1. Разработка методики определения закономерности изменения температуры по сечению струи расплавленного полимера

3.2. Разработка методики определения скорости воздушного потока в рабочей зоне устройства волокнообразования

3.3. Исследование скорости потока воздуха в точке встречи его со струей расплавленного полимерного сырья

3.4. Разработка физико-геометрической модели процесса формирования холста дутьевым способом из вторичных термопластов

3.5. Моделирование процесса формообразования холстов из волокнистых материалов дутьевым способом

3.6. Оптимизация формообразования холстов из волокнистых материалов дутьевым способом

3.7. Моделирование профиля кулачка механизма качания раздувочного агрегата для получения синтетических волокнистых материалов

Выводы по главе

3

Глава 4. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния конструктивных параметров машин, агрегатов и процессов на производительность и качество получения волокнистых материалов из вторичных термопластов

4.1. Исследование влияния конструктивных параметров машин и агрегатов для получения волокнистых материалов способом вертикального раздува струи расплавленного термопласта

4.1.1. Описание экспериментальной установки с плавильным агрегатом гидростатического типа

4.1.2. Экспериментальная проверка возможности получения волокнистого материала в зависимости от качества вторичного термопласта

4.1.3. Определение рациональных параметров дутьевой головки с кольцевым сходящимся соплом для получения волокнистых материалов способом вертикального раздува

4.1.4. Исследование влияния конструктивных параметров диффузора на характеристику дутьевой головки с кольцевым сходящимся соплом

4.1.5. Исследование зависимости силы поверхностного трения от параметров проточной части дутьевой головки с кольцевым сходящимся соплом

4.2. Исследование влияния конструктивных параметров машин и агрегатов для получения волокнистых материалов горизонтальным способом раздува струи расплавленного термопласта

4.2.1. Описание экспериментальной установки с плавильным агрегатом экструз ионного типа

4.2.2. Исследование влияния конструктив ных и технологических параметров оборудования на качество получаемого волокнистого материала из вторичных термопластов

4.2.3. Исследование рабочей конструкции дутьевой головки с щелевым

соплом для раздува потока расплавленного полимера

Выв оды по глав е

Глава 5. Совершенствование машин и агрегатов для производства волокнистых материалов и изделий на их основе из термопластов, в том числе вторичных

5.1. Механизмы и агрегаты, реализующие получение волокнистого материала и изделий на основе экструзионно-дутьевого способа

5.2. Устройство для производства холстов из волокнистого материала

5.3. Экспресс -контроль среднего диаметра элементарных волокон

5.4. Экспериментальная установка для отделения нефтепродуктов от волокнистого сорбирующего изделия

5.4.1. Исследование экспериментальной центробежной установки

для отделения нефтепродуктов от волокнистого сорбирующего изделия

5.4.2. Расчет мощности привода и производительности центроб ежной установки

5.4.3. Испытания и определение фактической производительности

центроб ежной установки

Выводы по главе

Глава 6. Экспериментальные исследования физических, технологических и эксплуатационных свойств волокнистых материалов из вторичных термопластов, полученных дутьевым способом

6.1. Исследование физических свойств волокнистых материалов из вторичных термопластов

6.2. Исследование теплоизоляционных свойств волокнистых материалов из вторичных термопластов

6.3. Экспериментальные исследования сорбционных и фильтрующих свойств волокнистых материалов

6.4. Исследование сорбционных изделий из волокнистых материалов

6.5. Испытания волокнистых сорбционных бонов для сбора нефти с поверхности воды

6.6. Исследование фильтрующих кассет из ПЭТ-волокна для очистки

технологических сточных вод

Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТ ЕРАТУРЫ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акт внедрения АО «Воткинский завод»

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акт внедрения ООО «Воткинский Завод

Теплоизоляционных Материалов»

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акт внедрения ООО «Промышленные экологические

технологии»

ПРИЛОЖЕНИЕ 4.Заключение от Технического университета города

Зволен (Словакия)

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Акт внедрения результатов работы в учебный процесс

ВФ ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М. Т. Калашникова»

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Патент № 2406299 РФ

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Патент № 2403109 РФ

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Патент № 2476272 РФ

ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Патент № 2530065 РФ

ПРИЛОЖЕНИЕ 10. Патент №2531123 РФ

ПРИЛОЖЕНИЕ 11. Описание компьютерной программы для

моделирования формы холста

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методологические основы проектирования оборудования и процессов для производства дутьевым способом синтетических волокнистых материалов и изделий из них»

ВВЕДЕНИЕ

Волокнистые материалы, производимые из термопластов, находят широкое применение в различных областях деятельности человека. Они используются в химической и нефтехимической отрасли, а также в машиностроении, в авиастроении, в приборостроении, в электро- и радиотехнике, электронике, строительстве, сельском хозяйстве, медицине, спорте и др, для изготовления изделий бытового назначения.

Научными исследованиями и разработкой в области производства синтетических волокнистых материалов и оборудования занимаются известные в нашей стране и за рубежом организации: Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова; ООО «НИИ эластомерных материалов и изделий» (Россия); ОАО «ТД Русхимволокно» (Россия); ОАО СветлогорскХимволокно (Республика Беларусь); ООО Сибур-Геотекстиль (Россия); ЗАО Полиматиз (Елабуга Татарстан); ООО « ПЭТ» (г.Чайковский Пермский край); «DuPont» (США); «Barmag» (Германия); BASF (Германия), LRS Planung & Technologie GmbH (Германия); KUHNE GmbH (Германия); Компания «Пластавтоматик» (Россия) и др.

Большой вклад в разработку и исследование оборудования и технологий для производства волокнистых материалов внесли такие ученые как : Б. А. Сентяков, А.Н. Ряузов, В. А. Груздев, И.П. Бакшеев, С.П. Попков, А. А. Устенко, Л.В. Тимофеев, А.В. Смирнов, Г.Ф. Тобольский, Я. А. Школьников, А.И. Жилин, В.С. Розовский, К.П. Широбоков, W. Berger, P. Fischer, K. Albien и др. Они в своих работах уделяют основное внимание параметрам технологических процессов и методикам проектирования оборудования для обеспечения процесса волокнообразования из разных минеральных материалов, термопластов. Однако, несмотря на безусловную актуальность исследований, связанных с процессами получения волокнистых материалов дутьевым способом, научными школами и отдельными авторами подробно не рассматривались вопросы получения волокон из термопластичных отходов. Следовательно, отсутствие методик проектирования оборудования и технологии

позволили сформировать направление развития инновационного потенциала дутьевых технологий для переработки полимерных отходов в волокно.

Наибольший интерес среди известных технологических процессов получения волокнистых материалов из термопластов представляет процесс, суть которого заключается в раздуве истекающей из плавильного агрегата струи расплавленного термопласта потоком сжатого воздуха. При этом плавильный агрегат может быть любого типа, например, гидростатического или экструзионного типа, который может обеспечить переработку как первичных, так и вторичных полимерных материалов дутьевым способом в волокно с заданными свойствами. Предварительные исследования процесса получения волокнистых материалов с применением таких плавильных агрегатов подтвердили его положительные качества, в том числе уменьшение материальных и энергетических затрат на производство волокна по сравнению с традиционной технологией. Однако такой процесс до сих пор не реализован в промышленных условиях.

Оборудование для производства волокнистых материалов из термопластов и изделий из них указанными выше способами далеки от совершенства. Анализ работы дейс твующих предприятий, а также анализ патентной и технической литературы показал, что процессы получения волокнистых материалов из вторичных термопластов изучены слабо, производительность установок для их производства не соответствуют современным технологическим требованиям.

Основными направлениями в разработке нового оборудования, реализующего процессы переработки вторичных термопластов в волокно, являются:

- повышение производительности машин и агрегатов путем приближения условий работы оборудования к оптимальным;

- снижения энергопотребления оборудования за счет разработки и внедрения новых конструкций машин и агрегатов, реализующих процессы

плавления исходного сырья, волокнообразования и изготовления готовой продукции;

- повышение надежности процесса за счет внедрения новых узлов и механизмов;

- переход от многостадийной технологии к совмещенным процессам (плавление исходного сырья - волокнообразование - формирование изделия);

- создание модульных конструкций машин и агрегатов для повышения технологичности;

- учет требований эргономики при конструировании оборудования для улучшения условий и повышения производительности труда.

В этой связи важными и актуальными являются разработка новых и совершенствование известных, технически доступных и экономически целесообразных машин и технологических процессов, реализующих получение волокнистых материалов в том числе из вторичных термопластичных материалов дутьевым способом с созданием методологии их проектирования.

Объект исследования - машины, агрегаты и процессы, реализующие производство синтетических волокнистых материалов и изделий из них.

Предмет исследования - плавильный агрегат, дутьевые головки, вальцовый агрегат и технологические процессы, реализующие производство дутьевым способом синтетических волокнистых материалов и изделий из них на основе термопластов, в том числе вторичных.

Цель работы: теоретическое обоснование и практическое подтверждение методологических основ проектирования машин, агрегатов и процессов производства дутьевым способом синтетических волокнистых материалов и изделий из них, направленных на повышение производительности, энергоресурсосбережение и снижение трудоемкости производства.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих

задач:

1. Разработать структурную схему машин и агрегатов для производства волокнистых материалов из вторичных термопластов на основании проведенного анализа существующего оборудования и технологий.

2. Разработать методику проектирования основных перерабатывающих материал узлов машин и агрегатов, входящих в единый технологический комплекс, реализующий производство волокнистых материалов дутьевым способом из термопластов, в том числе вторичных.

3. Разработать физико-математическую модель процессов производства волокнистых материалов дутьевым способом из термопластов.

4. Разработать пространственную физико-геометрическая модель в рамках теории структурно-энерго-временных полей свойств физических объектов, описывающую процесс формирования холста из волокнистого материала.

5. Исследовать влияние конструктивных параметров машин, агрегатов и технологических параметров процесса на производительность и показатели качества волокнистых материалов из термопластов, в том числе вторичных.

6. Разработать методику прогнозирования физических, технологических и эксплуатационных показателей качества волокнистых материалов и изделий на их основе из термопластов.

Методы исследования. Использован комплексный подход, базирующийся на основе физико-математического моделирования, теории сложных технических систем, теории планирования эксперимента и структурно-энерговременного анализа технических систем.

Экспериментальные исследования проведены в лабораторных и производственных условиях на спроектированных и изготовленных основных узлах машин и агрегатов для производства синтетических волокнистых материалов с использованием современных средств измерительной техники с возможностью цифровой обработки информации.

Науч ная нов из на:

- разработана структурная схема взаимодействия машин и агрегатов в составе технологического комплекса производства дутьевым способом волокнистых материалов и изделий из них, позволяющая решать задачи по

совершенствованию и созданию новых конструкций машин и агрегатов с учетом особенностей реализуемых процессов;

- получены новые расчетные зависимости: для определения производительности плавильного агрегата гидростатического типа с использованием модификаций формулы Пуазейля для течения вязких жидкостей; для определения объемной производительности экструдера и основных конструктивных параметров шнека (длины зоны дозирования, диаметра, шага и глубины нарезки винтового канала);

- разработана методика определения температуры струи расплавленного полимера по длине пути потока от сопла плавильного агрегата до входа в дутьевую головку;

- получено выражение для определения рационального значения длины пути расплавленной струи от сопла плавильного агрегата до входа в дутьевую головку;

- предложена математическая модель воздушного потока в рабочей зоне волокнообразующих устройств, позволяющая получить закономерность изменения профиля скорости воздушного потока в рабочей зоне устройства волокнообразования, которая является определяющей при расчете среднего диаметра элементарных волокон;

- процесс формирования волокнистого материала в виде холста дутьевым способом представлен в виде пространственной физико-геометрической модели в рамках теории структурно-энерго-временных полей свойств физических объектов и получены математические выражения, описывающие распределение толщины холста по его ширине;

- получены расчетные и экспериментальные данные, характеризующие эффективность работы дутьевой головки с кольцевым сходящимся соплом при максимальной её производительности 5 кг/ч и требуемом качестве получаемого волокна: величина кольцевого зазора В=0,5^0,6 мм при среднем диаметре кольцевой щели 10 мм; центральный угол диффузора - 12 рациональное отношение его длины к диаметру кольцевой щели - 1,8^2,0; рациональное разрежение в дутьевой головке должно быть в пределах от 10 до 20 кПа;

- определены значения физико-механических, технологических и эксплуатационных показателей качества волокнистого материала, изготовленного из термопласта, в том числе вторичных, на основе полиэтилентерефтолата (ПЭТ) (например, водопоглощение Ж=5,65...15%; упругость У =100%; прочность на растяжение ор = 23.41 кПа, коэффициент теплопроводности Х= 0,038 Вт/м0К).

- получены новые зависимости, позволяющие вычислить коэффициент сорбции нефти и нефтепродуктов волокнистым материалом на основе ПЭТ в зависимости от его плотности и среднего диаметра элементарных волокон (например, при = 50мкм, коэффициент сорбции Кс=38,7, коэффициент остаточной сорбции Ксо=0,15).

Практическая значимость работы состоит в следующем:

Созданы и внедрены основные узлы машин и агрегатов перерабатывающие материал и процессы производства волокнистых материалов дутьевым способом из термопластов, в том числе вторичных, обеспечивающие получение готового изделия требуемого качества при высокой производительности и энерго-ресурсосбережении:

- разработаны и внедрены конструкции дутьевых головок с щелевыми соплами (Патенты РФ №2530065 и №2531123), которые позволяют уменьшить расход энергоносителя, приходящегося на единицу массы готового продукта и повысить надежность работы устройства путем исключения возможности налипания струи расплавленного материала на дутьевую головку и прекращения процесса волокнообразования;

- разработана конструкция вальцового агрегата (Патенты РФ № 2403109 и №2406299), необходимая для получения волокнистого материала дутьевым способом и формирования его в виде готового изделия (холста).

Созданы экспериментальные установки для определения рациональных технологических и конструктивных параметров машин, агрегатов и процесса производства волокнистых материалов дутьевым способом из термопластов, в том числе вторичных.

Созданы научно-обоснованные комплексные методики для расчета и исследования основных узлов машин и агрегатов, позволяющие снизить затраты на их проектирование, а именно:

- разработана методика расчета производительности плавильного агрегата гидростатического типа;

- для имитационного моделирования формы холста разработан программный продукт для ЭВМ в среде Lazarus, рассчитывающий траекторию (след) и скорость центра зоны распределения волокна на поверхности приемного конвейера.

Выполнен комплекс экспериментальных исследований технологических и эксплуатационных свойств волокнистых материалов и изделий на их основе из термопластов, в том числе вторичных, которые позволяют расширить область их внедрения в химической, нефтегазовой и др. смежных отраслях промышленности:

доказаны преимущества предлагаемого синтетического волокнистого материала на основе ПЭТ по сравнению с базальтовыми: водопоглощение уменьшается в 3 раза, упругость увеличивается в 2 раза; прочность на растяжение увеличивается в 5 раз.

Доказана возможность использования синтетического волокнистого материала самостоятельно или в составе изделия (фильтры, боны и др.) для сорбции нефти и нефтепродуктов (коэффициент сорбции Кс=38,7; коэффициент остаточной сорбции Ксо=0,15).

Разработана центробежная установка (Патенты РФ №2476272 и №2614329) для отделения жидкостей (нефть и нефтепродукты) от волокнистого сорбирующего материала.

Разработанные конструкции машин, агрегатов и технология производства волокнистых материалов из термопластов, в том числе вторичных, внедрены на АО «Воткинский завод» г. Воткинск, ООО «Промышленные экологические технологии» г. Чайковский, Пермский край, ООО «Воткинский Завод Теплоизоляционных Материалов» г. Воткинск, а также в учебном процессе ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова».

Основные положения, выносимые на защиту:

- принцип технологического дуализма дутьевой технологии, реализуемой машинами и агрегатами при производстве волокнистого материала из термопластов, в том числе вторичных;

- гипотеза процесса волокнообразования и оценки показателей качества волокнистого материала полученного дутьевым способом из термопласта, в том числе вторичного;

- методики проектирования основных перерабатывающих материал узлов машин и агрегатов для производства волокнистых материалов дутьевым способом из термопластов, в том числе вторичных;

- математическая модель процесса формообразования холстов из волокнистого материала, описанного пространственной физико-геометрической моделью в рамках теории структурно-энерго-временных полей свойств физических объектов, которая показывает распределение толщины холста по его ширине;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния технологических параметров процесса и конструктивных параметров основных перерабатывающих материал узлов машин и агрегатов на их производительность и показатели качества волокнистых материалов из термопластов, в том числе вторичных.

Апробация. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 20-и Международных и Всероссийских конференциях.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 45 печатных работ, в том числе 7 статей, в изданиях индексируемых в Scopus, 13 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 1 монография, 6 патентов РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и приложения. Содержание работы изложено на 309 страницах текста, включает 132 рисунка, 31 таблицу, список литературы из 188 наименований.

Глава 1. Анализ существующего оборудования и технологий, реализующих процесс производства волокнистых материалов из вторичных термопластов

1.1. Анализ волокнообразующих термопластичных материалов

В качестве сырья для производства волокнистого материала используются волокнообразующие полимеры с широким молекулярно-массовым распределением, такие как полипропилен (ПП), полиэтелентерефталат (ПЭТ), полиамид (ПА) и др. [19,22,42,49,53,151,174]

Синтетические волокнообразующие материалы, изготовленные из расплава полимера:

1. Полиамидные волокнообразующие материалы. Полиамид был самым первым синтетическим волокном. Он был изобретен в США в 1938 году доктором Уильямом Крузерсом в исследовательских лабораториях фирмы «БиРопЪ» США. Самыми первыми готовыми изделиями, в которых был использован полиамид, в 1940 году были чулки, парашютный шелк, корд авиационных шин. В период с 1960 по 1982 гг полиамидные нити были основным видом химических нитей [23, 56, 96,183].

Классификация полиамидных волокон представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1. Классификация синтетических волокон

Полиамидные волокна выпускают во многих странах под следующими торговыми названиями: волокна из поликапролактама - капрон (СССР), найлон (США), перлон (ФРГ), амилан (Япония) и др.: волокна из полигексаметиленадипинамида - анид (СССР), родиа-найлон (ФРГ), ниплон (Япония) и др.; волокна из ароматических полиамидов - номекс (США) [68,70].

Капрон - полиамидное волокно, получаемое из поликапроамида, образующегося при полимеризации капролактама (лактама аминокапроновой кислоты). Прочность капрона зависит от технологии и тщательности производства. Капроновая нить диаметром 0,1 миллиметра выдерживает 0,55 килограмма [45,59].

Свойства полиамидных волокон представлены в таблице 1.1 [59].

Таблица 1.1 - Свойства полиамидных волокон

Показатель Найлон - 6 Найлон - 11 Найлон - 4 Найлон -3

Линейная плотность, текс* 0,09-350 5,0-6,7 - -

Плотность, г/см3 1,13-1,15 1,02 - 1.6

Равновесная влажность, % - пр и относит. влажно сти воздуха 65% - пр и относит. влажно сти воздуха 95% 3,5-4,5 7,0-8,5 0,7-0,9 1,1-1,2 5,0 4,5-8,6

Относительная прочность, сН/текс 40-90 30-36 45-50 18-50

Прочность в мокром состоянии, % от прочности сухого волокна 85-90 100 - -

Относит. прочность в узле, % 83-93 - - -

Относит. удлинение при разрыве, % в сухом состоянии в мокром состоянии 16-60 17-65 26-27 33-34 30-40 7-35

Температура плавления, °С 215-220 180-189

*

Текс-масса 1000 м волокна, выраженная в граммах.

Будучи термопластичной, капроновая смола используется и в качестве пластмассы для изготовления деталей машин и механизмов — зубчатых колес, втулок, подшипников и др., отличающихся большой прочностью и износостойкостью [59].

2. Полиэфирные волокнообразующие материалы. По объемам производства полиэфирных волокон и нитей значительно опережают другие виды синтетических волокон (рис. 1.2) [3,54].

Рисунок 1.2. Мировое производство синтетических волокон в 2013 году, где 73% - полиэфирные, 9% - целлюлозные, 8% - полиамидные, 5% -полипропиленовые, 4% - полиакриловые, 1% - другие.

Название данного вида синтетического волокна определено химической природой полимера - сложного полиэфира, из которого получают эти волокна [172]. Классификация полиэфирных волокон представлена на рисунке 1.3.

Полиоксибе нз оатны е (эй-телл)

Полигексагидр оксилил ентер е фталатныен (кодел)

Полиэтиле нтер ефталатные (лавсан, дакрот)

Полиэфирные волокна

Рисунок 1.3. Классификация полиэфирных волокон

Формула полиэтилентерефталата (ПЭТ) представлена [56]:

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) - твёрдое вещество белого цвета без запаха, молекулярная масса 20 - 40 тыс., максимальная степень кристалличности неориентированного полиэтилентерефталата 40-45%, ориентированного 6065%, плотность 1,38-1,40 г/см3 (20°С), гш = 255-265°С, ¿размягч = 245-248°С [99].

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к истиранию и многократным деформациям при растяжении и изгибе, низкой гигроскопичностью (влагосодержание 0,4-0,5 при 20°С и 60% -ной относительной влажности); диапазон рабочих температур от -60 до 170°С. Полиэтилентерефталат — хороший диэлектрик (тангенс угла диэлектрических потерь при 1 МГц 0,013-0,015), сравнительно устойчив к действию световых, рентгеновских и g-лучей [18,53].

Полиэтилентерефталатное волокно (ПЭТ-волокно) - это лавсан, терилен, дакрон, элана, тревира, тетерон, гризутен, тергаль, слотера, терленка, и др [18].

Структура мирового потребления ПЭТ-материала представлена на рисунке 1.4 [54].

Рисунок 1.4. Структура потребления ПЭТ-материала по сегментам в мире в 2013 году, где 64% - волокна, 29% - ПЭТ-преформа, 4% - пленка, 3% - прочее.

3. Полиуретан овые волокн ообразующие материалы. Первое промышленное производство полиуретановых нитей начато в США в 1958 год. В нашей стране интенсивные исследования в этом направлении начаты в 60-х годах группой ученых из Института химии высокомолекулярных соединений АН УССР под руководством академика Ю.С. Липатова. Велись работы также в Институте высокомолекулярных соединений РАН, Институте химической физики РАН, московском и казанском химико-технологических институтах и других вузах и научно-исследовательских институтах [97].

4% 3%

29%

64%

К группам волокнообразующих материалов следует отнести углеводородную (СН2), простую эфирную (О), сложноэфирную (СОО), ароматическую (С6Н4), амидную (СОКН), уретановую (ОСОКН), которые отличаются степенью полярности, а следовательно, и прочностью образованных ими физических связей. Прочность этих связей определяется энергией когезии, величина которой для перечисленных групп приведена ниже [97].

Линейные полиуретаны характеризуются высокой жесткостью и небольшим водопоглощением и применяются в качестве пластмасс. Сшитые полиуретаны применяют в качестве эластомеров, пенопластов, для изготовления лаков, эмалей, волокон, клеев, герметиков и др [97].

Линейные полиуретаны на основе низкомолекулярных гликолей обладают способностью к волокнообразованию и упрочнению волокон при вытяжке за счет ориентации макромолекул и увеличения степени кристалличности полимера. Прочность линейных полиуретанов обусловлена в значительной степени наличием водородных связей, возникающих между полярными карбонильными и именными группами соседних макромолекул. Уменьшение количества таких межмолекулярных водородных связей способствует снижению степени кристалличности полимера, а следовательно, и снижению его температуры размягчения и механической прочности. Присутствие фениленовых групп в макромолекуле способствует повышению жесткости и температуры плавления полимера [97].

1.2 Анализ существующих технологий получения волокнистых материалов из термопластов

Существует множество технологий получения волокнистых материалов из термопластичного сырья, которые отличаются между собой оборудованием, используемым сырьем, способом скрепления волокон в изделиях и др [6,11,26]. В связи с этим целесообразно рассмотреть принципы и классификацию оборудования, волокнообразующих технологий и подробнее остановиться на волокнистых материалах, получаемых непосредственно в процессе формования

волокон. В основу классификации волокнистых материалов, получаемых из термопластичных материалов, могут быть положены различные признаки: назначение волокнистого материала, способ производства, вид используемого сырья и т.д [58].

Наиболее подробная классификация существующих способов производства волокнистых материалов приведена в работе [58], где их перечислено более тридцати.

Проведенный обзор существующих процессов формования волокон из полимерных термопластичных материалов (полиолефины, полиамиды и полиэфиры) выявил следующие наиболее распространенные технологии их получения [19,31,56,58,72]:

1. Изготовление волокнистых материалов классическим способом (рис.

1а).

2. Изготовление волокнистых материалов типа спанбонд (spunbond) фильерным способом (рис. 1.5 б). Фильерный способ получения волокнистых материалов делится на два типа: фильерно-механический и фильерно-дутьевой.

3. Центробежное формование (рис. 1.5в).

Классический способ (рис. 1.5а) производства волокнистых материалов базируется на двухстадийной схеме:

Первая стадия процесса - это формообразование элементарных нитей, укладка сформированного жгута в контейнеры, комплектование шпулярника, нанесение препарации, ориентационное вытягивание, гофрирование, термофиксация, резка и упаковка готового волокна в кипы [56,72]. Известным разработчиком линий по производству синтетических элементарных волокон является фирма Fleissner GmbH (Германия), схемы которых представлены на рисунках 1.6 и 1.7 [44].

Рисунок 1.5. Схемы технологических операций получения волокнистых материалов из штапельных волокон: а - классический способ; б - фильерно-дутьевой способ (БрипЬопё); в - центробежный способ.

Рисунок 1.6. Схема процесса формирование жгута: 1 - формовочная балка; 2 - обдувочная шахта; 3 - кондиционер; 4 - замасливающее устройство; 5 -сборщик жгута; 6 - приемные ролики; 7 - зубчатые колеса; 8 - устройство обрезки жгута; 9 - контейнер; 10 - поворотный стол; 11 - погрузчик.

Рисунок 1.7. Принципиальная установки по получению штапельных волокон традиционным способом: а - начало схемы; б - продолжение; 1 -шпулярник; 2 - распределенная гребенка; 3 - питающий стакан; 4 - ванна; 5, 7, 9 - вытяжные станы; 6 - водяная ванна; 8 - паровая камера; 10 -жгутораскладчик; 11 - вальцы; 12 - паро нагреватель; 13 - гофрировщик; 14 -устройство нанесения дополнительной препарации; 15 - камера термофиксации; 16 - компенсатор; 17 - резательная машина; 18 - кипный пресс; 19 - кипа волокна.

Фирмами Neumag (Швейцария), Meccaniche Moderne, Orvi (Италия) в качестве альтернативы традиционной двухстадийной установке по производству волокнистых материалов предложен непрерывный

(совмещенный) процесс формования волокон, который представлен на рисунке 1.8. Основное преимущество установок INLINE (фирмы Neumag) по отношению к классическим двухстадийным установкам - компактность конструкции, низкие трудозатраты, возможность использования разных

полимеров ПП, ПА, ПЭТ [44].

Рисунок 1.8. Установка INLINE (фирмы Neumag): 1 - бункер; 2 -экструдер; 3 - фильтр; 4 - система распределения охлаждаемого воздуха; 5 -кондиционер; 6 - система отсоса горячего воздуха; 7 - система теплоносителя; 8 - формовочная балка с фильерами; 9 - жгутонаправляющее устройство; 10 -питающий стан; 11 - паровая камера; 12 - вытяжной стан; 13 - жгутоукладчик; 14 - прижимные валики; 15 - паровая камера; 16 - гафрировочная машина; 17 -ленточная сушка; 18 - натяжное устройство; 19 - резательная машина.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Святский Владислав Михайлович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамович, Г.Н. Теория турбулентных струй / Г. Н. Абрамович — М.: Изд—во физ .-мат. литературы, 1960. — С.715.

2. Абрамов, О.В. Научное обеспечение процесса экструзии модельных сред на основе крахмалосодержащего сырья и разработка высокоэффективного оборудования для его реализации [Текст]: Автореферат дисс. ... д.т.н. — Воронеж, 2009. — С.45.

3. Айзенштейн, Э. Рынок химических волокон. [Электронный ресурс ] / Э. Айзенштейн // Пластик. — 2011. - №10(104). Режим доступа: http://www.plastics.ru/pdf/iournal/2011/10/rynok himvolokon.pdf - свободный. (Дата обращения: 10.02.2016 г.).

4. Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1988. — С.640.

5. Апель, П.Ю. Оптимизация формы пор трековых мембран / П.Ю. Апель, С. Н. Дмитриев // Критические технологии. Мембраны. Москва. 2004, -№3(23). С. 32-37.

6. А.С. №1335540 СССР, МКИ 4С 03, В 37/06. Способ получения волокнистого материала и устройство для его осуществления [Текст] / Л .И. Корницкий, А.И. Яковлев. Опубл. 1987. - Бюлл. №30.

7. А.С. №597651 СССР, МКИ С03В37/02. Устройство для получения штапельного волокна [Текст] / Е.С. Воронин, Э.Р. Нигин (СССР). Опубл.15.03.78.- Бюлл.№ 10.

8. А.С. №1435552 СССР, МПК С03В 37/06. Дутьевая головка к фильер ному питателю [Текст] / Печеный Н. И., Братухин Н.Э., Гаврилюк В. П., Коновалов Н.Г., Примаченко Г.А. Опубл. в БИО №41, 1988.

9. А. С. 1444425 СССР. Устройства для отжима пористых изделий / С.Т. Волынец // Бюл. 1988. - № 46. - С.190.

10. А. С. 220219 СССР. Центрифуга / З.Г. Шеламонов // Бюл. 1968. - №15. — С.98.

11. А. С. 973014 СССР. Способ изготовления волокон из термопластичного материала / М. Левек, Ж. А.Баттижели, Д. Плантер (Франция) // Бюл. 1982. -№41. — С.126.

12. А.С. 597651 СССР, МКИ С03В37/02. Устройство для получения штапельного волокна / Е.С. Воронин, Э.Р. Нигин (СССР) // Бюл. 1978. - № 10. — С. 231.

13. А. С.1049443 СССР. Способ формирования минеральных волокон / А.С. Денисов, М.Г.Звонарев, В.П. Кондратьев // Бюл. 1983. - №39. — С. 221.

14. Басов, Н.И. Расчет и конструирование оборудования для переработки полимерных материалов / Н.И. Басов, Ю.В. Казаков, В.А. Любертович. — М.: Химия, 1986. — С.488.

15. Басов, Н.И. Техника переработки пластмасс / Н.И. Басов, В.И. Брой и др. — М.: Химия, 1985. — С.528.

16. Барабащук, В.И. Планирование эксперимента в технике / В. И. Барабащук; под ред. Б. П. Креденцера. — Киев: Техн ка, 1984. — С.200.

17. Башта, Т .М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т .М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некоасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982. — 423с.

18. Беданоков, А.Ю. Полиэтилентерефталат: новые направления рециклинга. [Электронный ресурс] / А.Ю. Беданоков, Б.З. Бештоев и др. - 2009. Режим доступа: http://mkgtu.ru/docs/KONF БЕМ/Ьеёапокоу beshtoev.pdf -свободный. (Дата обращения: 20.12.2015 г.).

19. Бернхард, Э. А. Технология переработки термопластических материалов / Э.А. Бернхард. — М.: Химия, 1965. — С.746.

20. Берштейн, М. Х. Нетканые материалы / М. Х. Берштейн. - М.: Экономика, 1966. — С.79.

21. Бершев, Е.Н. Технология производства нетканых материалов / Е.Н. Бершев. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 261-270 С.352.

22. Белицын, М.Н. Синтетические искусственные нити / М.Н. Белицын. -М.: Легкая индустрия, 1976. — С.174.

23. Белицын, М.Н. Физическая модификация химических нитей / М.Н. Белицын. - М.: Легпромбытиздат, 1985. — С.152.

24. Борисов, Л. П. Звукоизоляция в машиностроении / Л. П. Борисов, Д .Р. Гужас. — М.: Машиностроение, 1990. — С.256.

25. Распыливание жидкостей / В.А.Бородин, Ю.Ф.Дитякин, Л.А.Клячко,

B. И.Ягодкин. — М.: Машиностроение.— 1967.— С.262.

26. Борухсон, Ю.Я. Разработки итальянской фирмы «Текинг» в области минераловатного производства / Технологические процессы и оборудование в минераловатном производстве. Сб. трудов. - М.: ВНИПИТепло проект, 1989. —

C.142.

27. Вихарев, А.Н. Решение прикладных задач по гидромеханике / А.Н. Вихарев. — Учебное пособие. Архангельск: Изд-во АГТУ. 2000. С.68.

28. Волосов, С.С. Приборы для автоматического контроля в машиностроении / С.С. Волосов, Е.И. Педь. —М.: Изд-во стандартов, 1974. — С.235.

29. Геллер, Б. Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров. Учебное пособие для вузов [Текст] / Б.Э. Геллер, А.А. Геллер, В.Г. Чиртулов. - М.: Изд-во "Химия", 1996.- С.432.

30. Генис, А.В. Современное состояние и перспективы производства нетканых материалов [Текст] / А. В. Генис // Химические волокна. - 1989. №5. — С.5-10.

31. Гиберов, З.Г. Механическое оборудование предприятий для производства полимерных и теплоизоляционных изделий [Текст] / З.Г. Гиберов, Е. В. Вернер. — М.: Машиностроение, 1973.

32. Гордон, Г.Я. Стабилизация синтетических полимеров / Г.Я. Гордон. Государственная научно-техническое издательство химической литературы. — М.: 1962. — С. 245.

33. Грахов, В. П. Проектное управление развитием качества строительных материалов: монография. В.П. Грахов, К.Л. Домнина. - Ижевск : Изд-во ИжГТУ им. М. Т. Калашникова, 2016. — 109 с.

34. Дейч, М.Е. Техническая газодинамика./ М.Е. Дейч. — М.: Энергия, 1974. — С. 592.

35. Домнина, К. Л. Основы алгоритма оптимизации структуры теплоизоляционных пористых материалов. К.Л. Домнина, М.Н. Каракулов. Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. — 2017. — №1. — С. 108-110.

36. Дубов К.Х.. Технологическая оснастка для переработки термопластов: Отраслевой каталог. / Дубов К.Х., Шнейдерман М. А. и др. - Москва, ЦНИИТЭс троймаш, 1983. - 384 с.

37. Дьяков, В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию / В. И. Дьяков — М.: Высшая школа, 1991. — С. 234.

38. Джигирис, Д.Д. Основы производства базальтовых волокон и изделий [Текст] / Д. Д. Джигирис, М. Ф. Махова. — М.: Теплоэнергетик, 2002. — С. 411.

39. Джигирис, Д.Д. Теплоизоляционные плиты на основе базальтового волокна / Д. Д. Джигирис // Строительные материалы, 1973, №12. — С. 16-19.

40. Джонсон, Н, Лион, Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике. Методы обработки данных: Пер. с англ. / ред. Э. К. Лецкого. — М.: Мир, 1980. — 602с.

41. Ентов, В.М. Механика формирования волокон / В.М. Ентов, Х.С. Кестенбойм // Механика жидкости и газа, №5. 1987. — С. 26-25.

42. Ершова О.В. Современные композиционные материалы на основе полимерной матрицы [Текст] / О. В. Ершова, С.К. Ивановский, Л. В. Чупрова, А. Н. Бахаева. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2015. № 4. - С. 14-18.

43. Жилин, А. И. Минеральная вата / А. И. Жилин. — М.: Промстройиздат, 1953. — С. 154.

44. Жмыхов И.Н. Процессы и оборудование производства волокнистых и пленочных материалов: учеб. пособие. / И.Н. Жмыхов, Л.С. Гальбрайх, Л.А. Акулич и др. - Минск.: Изд-во «Высшая школа». 2013. — С. 579.

45. Зазулина З. А., Основы технологии химических волокон/ З.А. Зазулина, А. А. Конкин — М.: Химия, 1969. — С. 401.

46. Заметта, Б. В. Производство нетканых материалов фильерным способом / Б.В. Заметта. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1973. — С. 30.

47. Заметта, Б.В. Современная технология производства нетканых материалов. [Текст] / Б .В. Заметта. // ЖВХО им. Д,И, Менделеева. 1976. — т. 21. - №5, - С. 546-554.

48. Иванов А.А. Экспериментальное исследование теплоизоляционных свойств полиэтилентерефталатного волокна [Текст] / А. А. Иванов, К. Б. Сентяков, Б.А. Сентяков и др. // Материалы и технологии ХХ1 века: сборник статей IV Международной научно-технической конференции. — Пенза, 2006. — С.54-56.

49. Иванова О. А., Реховская Е. О. Утилизация и переработка пластиковых отходов // Молодой ученый. 2015. № 21. - С. 54-56.

50. Каминер, А. А. Гидромеханика в инженерной практике / А. А. Каминер, О.М. Яхно. — Киев: Техника, 1987. — С.175.

51. Карахиниди, Н.Г. Исследование влияния технологических факторов на процесс формирования и свойства микроволокна./ Н.Г. Карахиниди, — Автореферат канд. дисс.-М.:МХТИ,1973. — С. 24.

52. Кельзон, А.С. Расчет и конструирование роторных машин / А.С. Кельзон, Ю.Н. Журавлев, Н.В. Январев. - М.: Машиностроение, 1977. — С. 288.

53. Керницкий В. И., Микитаев А. К. Краткие основы производства и переработки полиэтилентерефталата (ПЭТ). М.: Изд-во РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2012. — С. 208.

54. Керницкий В. И., Жир Н. А. Переработка отходов полиэтилентерефталата // Полимерные материалы. 2014 г. №8. — С. 11-21.

55. Китайцев, В.А. Технология теплоизоляционных материалов./ В.А. Китайцев.— М.: Стройиздат, 1964. — С. 320.

56. Конкин, А. А. Полиолефиновые волокна / А. А. Конкин, М. П. Зверев. -М.: Изд-во "Химия", 1966. — С.141.

57. Клеман, М. Основы физики частично упорядоченных сред / М. Клеман, О.Д. Лаврентович. - М.: Изд-во ФИЗМАТЛИТ, 2007. — С. 680.

58. Клягина, А.Я. Мировое производство нетканых материалов. [Текст] / А. Я. Клягина. - М.: ЦНИИТЭИ Легпром, — 1978. Вып.9, С.24.

59. Краткая химическая энциклопедия: В 5 т.: т.4: Пирометаллургия-С /Редкол.: Кнунянц И. Л. (отв. ред. ) и др. — М.: Сов. энцикл. , 1965. — С.1182: ил.

60. Крыжановский В.К. Производство изделий из полимерных материалов: Учеб. пособие / В.К. Крыжановский, М.Л. Кербер, В.В. Бурлов, А. Д. Паниматченко. — СПб.: Профессия, 2004. — 464 с.

61. Крчма, Р. Нетканые текстильные материалы. [Текст] / Р. Крчма — М.: Легкая индустрия, 1964. — С. 243.

62. Крылов, В.И. Вычислительные методы высшей математики / В.И. Крылов, В. Н. Бабков, П.И. Монастырский — Минск.: Высшая школа, 1972, т.1. — С. 584.

63. Крем ер Е. Б. Определение размеров микропор ядерных микрофильтров с малым диаметром // Е.Б. Кремер, Г.М. Гусинский, М. И. Кремер. Инженерно-физический журнал. 1979. Т .37. С.119.

64. Ландау, Л .Д. Гидродинамика [Текст] / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. -М.: Наука, 1986. - С. 736.

65. Ли, К. Основы САПР (САО/САМ/САЕ) [Текст] / К. Ли. — СПб.: Питер, 2004. — С. 560.

66. Львовский, Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул./ Е.Н. Львовский,— М.: Высш. шк., 1988. —С. 238.

67. Лыков М. В. Сушка в химической промышленности [Текст] / М. В. Лыков - М. Химия, 1970, - С. 429.

68. Химические волокна: словарь-с прав очник [Текст] / под ред. К.Н. Масленников. — М. : Химия, 1973.-192с.

69. Матвейко Н. П. Основы материаловедения: Учебно-методическое пособие / Н. П. Матвейко, В. Г. Зарапин. — Минск: БГЭУ, 2009. 312 с.

70. Монкрифф, Р. И. Химические волокна / Р. И. Монкрифф. — М.: Легкая индустрия, 1964. — С. 606.

71. Мымрин В. Н. Вторичная переработка полимерных материалов в

Европе: новые и проверенные решения [Электронный ресурс]: В. Н. Мымрин / Полимерные материалы. №9, 2013 Режим доступа:

http://www.polymerbranch.com/magazine/magdocs/view/163.html - свободный. (Дата обращения: 10.02.2016г.).

72. Назаров, Ю. П. Технология производства нетканых материалов / Ю. П. Назаров [и др.]. - М.: Легкая индустрия, 1967. — С. 236.

73. Негодин, Д.А. Компьютер как измерительный прибор в опытах по механике / Д.А. Негодин, А. В. Чирков // Молодые ученные: первые шаги третьего тысячелетия: тр.эл. заоч. конф. — Ижевск, 2000. — С. 63-65.

74. Папков, С.П. Теоретические основы производства химических волокон / С П. Папков. — М.: Химия, 1990. — С. 272.

75. Панов, М. М. Оценка деятельности и система управления компанией на основе КР1/ М. М. Панов. — М.: Инфра-М, 2013. — С. 255.

76. Патент №2247800 Российская Федерация, МПК Б01 Б5/08. Устройство для получения волокнистых материалов из расплава термопласта [Электронный ресурс] / В.В.Пронин, И.В.Пронина и др.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие «РУНО+»» РФ; заявл. 21.03.2002; опубл. 10.03.2005. Режим доступа: http://www.freepatent.ru/patents/2247800 - свободный. (Дата обращения: 16.09.2016 г.).

77. Патент №2260637 Российская Федерация, МПК Б04 Н3/16, Б01 Б5/08. Способ получения волокнистого материала из термопластов и установка для его осуществления [Электронный ресурс ] / В.В. Бордунов, Г.Г. Волокитин; заявл. 26.06.1997; опубл. 20.08.1998. Режим доступа: http://www.freepatent.ru/patents/2117719 - (Дата обращения: 16.09.2016 г.).

78. Патент № 2117719 Российская Федерация, МПК Б04 Н3/16, Б01 Б5/08. Способ получения волокнистого материала из термопластов и установка для его осуществления [Электронный ресурс ] / В.В. Бордунов, Г.Г. Волокитин; заявл. 26.06.1997; опубл. 20.08.1998. Режим доступа: http://www.freepatent.ru/patents/2117719 (Дата обращения: 10.09.2016 г.).

79. Патент № 2213170 Российская Федерация. Устройство для получения волокнистых материалов из расплава термопласта [Электронный ресурс ] / В.А. Харламов, А. А. Щукин; заявл. 05.08.2002; опубл. 27.09.2003. Режим доступа: http://www.radioprofusion.com/radio/nashe.php (Дата обращения: 10.09.2016 г.).

80. Патент № 2345182 Российская Федерация. Устройство для получения волокнистых материалов из термопластов [Электронный ресурс ] / Г. Г. Волокитин, Д.А. Филоненко и др.; заявитель и патентообладатель Г.Г. Волокитин, Д .А.; заявл. 11.07.2006; опубл. 27.01.2009. Режим доступа: http://www.freepatent.ru/patents/2345182 (Дата обращения: 16.09.2016 г.).

81. Патент РФ №2362746 Волокнообразующее устройство. / Сентяков Б. А., Сентяков КБ., Шайхразиев Ф.Ф., Святский М.А.. МПК С03В 37/06. Опубл. 2009, Бюл. №21.

82. Патент № 2530065 РФ. Волокнообразующий механизм [Текст]: / Сентяков Б.А., Святский В.М., Святский М.А., Широбоков К.П., Гараев С.А.; заявитель и патентообладатель «ИжГТУ им. М.Т .Калашникова» Опубл. 10.10.2014 . Бюл. №29.

83. Патент №2531123 РФ. Волокнообразующее устройство [Текст]: / Святский В. М., Широбоков К.П., Сентяков Б. А.; Святский М. А.; Фонарева К. А.; заявитель и патентообладатель ООО «Комплект» Опубл. 20.10.2014. Бюл. №29.

84. Патент РФ № 2360871. МПК С03В 37/06. Дутьевая головка / Б.А. Сентяков, К. Б. Сентяков, Ф .Ф. Шайхразиев, К.П. Широбоков; патентообладатель Б.А. Сентяков // Опубл. 10.07.2009. Бюл. № 19.

85. Патент №2403109 РФ. Вальцовый агрегат [Текст]: / Святский В.М., Святский М. А., Сентяков Б .А.; заявитель и патентообладатель Святский В. М; Опубл. 10.11.2010. Бюл.№ 31.

86. Патент №2406299 РФ. Прокатные вальцы [Текст]: / Святский В.М., Святский М.А., Шкляев Ю.В.; заявитель и патентообладатель Святский В.М.; Опубл. 20.12.2010. Бюл. № 35.

87. Патент №2476272 РФ. Центробежная установка для отделения жидкости от волокнистого материала [Текст]: / Святский В.М., Широбоков К. П.,

Сентяков Б.А.; Фонарева К.А.; заявитель и патентообладатель Фонарева К.А. Опубл. 27.02.2013.

88. Патент ЯИ 95102508 РФ. 6С03 В 37/06. Способ получения супертонких базальтовых волокон / Н.В. Угренев, Т.И. Войнаровская. Опубл. 20.12.96.

89. Патент РФ 2254300. Способ изготовления штапельного волокна из расплавов термопластичных материалов и устройство для его осуществления [Тест] / В.И. Божко; заявитель и патентообладатель В. И. Божко. Опубл. 20.06.2005.

90. Перепелкина, М. Д. Механическая технология производства нетканых материалов / М. Д. Перепелкина // - М.: Химия, 1973. — С. 305.

91. Перепелкин, К.Е. Высокоскоростное формование волокон [Текст] / К. Е. Перепелкин // - М.: Химия, 1988. - С. 488.

92. Перепелкин, К.Е. Структура и свойства волокон [Текст] / К.Е. Перепелкин // - М.: Химия, 1985. — С. 208.

93. Полищук, В.Ю. Проектирование экструдеров для отраслей АПК [Текст] / В. Ю. Полищук // — Екатеринбург: УрО РАН, 2003. — С. 201.

94. Принципы программирования в машинной графике. Пер. с англ. Л. Аммерал. — М.: "Сол Систем", 1992. - 224 с.

95. Предотвращение аварий зданий и сооружений: Сборник научных трудов, выпуск 9. — Москва, 2010. — С. 704.

96. Производство капролактама / Под ред. В. И. Овчинникова и В. Р. Ручинского // Химия, М. 1977. — С. 264.

97. Прохоров, С. А. Полиуретаны [Электронный ресурс ] / С. А. Прохоров. — Режим доступа: http://www.studfiles.ru/preview/557279/ (Дата обращения: 5.10.2016 г.).

98. Проектирование технологии: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / Под. ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1990. — С. 416.

99. Рабинович, В. А. Краткий химический справочник / В. А. Рабинович, З.Я. Хавин. — Л. Химия, 1978. — С. 391.

100. Ребиндер П. А. Всесоюзное научно-техническое совещание по интенсификации процессов и улучшению качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства [Текст] / П. А. Ребиндер. - М. Профиздат,1956, — С. 10-12.

101. Роговин, З.А. Основы химии и технологии химических волокон/ З.А. Роговин, — Изд. 4-е. — М.: Химия, 1974.-Т .1.- С.520.

102. Роджерс, Д., Математические основы машинной графики. М.: Мир, 2001. — 604с.

103. Розовский, В. С. Исследование фильерно-вертикально-дутьевого способа переработки расплава при производстве минеральной ваты и изделий из нее на синтетическом связующем/ В. С. Розовский. — М.: ВНИИНСМ, 1975. — С. 28.

104. Технология производства химических волокон: учебник для техникумов [Текст] / А.Н. Ряузов, В.А. Груздев, И.П. Бакшеев и др. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1980.- С.448.

105. Сборник трудов, «Промышленная тепловая изоляция». — М.: ВНИПИТепло проект, 1985.-124с.

106. Свистунов, В. А. Разработка процесса получения волокнистых материалов из профилированных нитей с использованием метода аэродинамического формования расплавов полимеров [Текст]: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук / В. А. Свистунов. - Ленинград, ЛИТЛП, 1987. — С.236.

107. Святский, В.М. Перспективы производства тепло из оляционных материалов на основе полиэтилентерефталата // Актуальные вопросы современной техники и технологии: Сборник докладов Международной научной заочной конференции. Т .1/ В.М. Святский, под ред. А.В. Горбенко, С. В. Довженко. — Липецк: Издательский центр «Де-факто», 2010. — С.160.

108. Святский, В.М. Технология производства полиэтилентерефталатного волокна способом вертикального раздува [Текст] // В.М. Святский. — «XVIII

Туполевские чтения»: материалы международной конференции. (2010. Казань). В 5 частях. Часть1. 2010. С.50-51.

109. Святский В. М., Влияние исходного сырья на качество полиэтилентерефталатного волокна при реализации технологии вертикального раздува [Текст] // В. М. Святский, Б. А. Сентяков. — Материалы межрегиональной науч.-практич. конф.— Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2010.- С.195-199.

110. Святский, В. М. Структурная схема процесса производства изделий из волокнистых материалов на основе вторичного синтетического сырья // В. М. Святский, Б.А. Сентяков. — Автоматизация. Современные технологии. - № 11. Москва: 2015. С. 3-7.

111. Святский, В.М. Процессы получения и практического использования полиэтилентерефталатного волокна из вторичного сырья (монография)// В.М. Святский, Б.А. Сентяков, М. А. Святский и др. — Старый Оскол: Изд-во «ТНТ», 2014, - С.162.

112. Святский, В. М. Формообразование холстов из синтетических волокнистых материалов [Текст] / В. М. Святский, К. Б. Сентяков, Б.А. Сентяков, М.А. Святский // Вестник ТГТУ. 2017. Том 23. № 2. - С. 300-306, ISSN 01365835, http://vestnik.tstu.ru/rus/t 23/pdf/23 2 014.pdf

113. Святский, В.М. Расчёт средней скорости и моделирование воздушного потока в рабочей зоне дутьевой головки [Текст] // В.М. Святский, К.Б. Сентяков, Б.А Сентяков. — Автоматизация и современные технологии. - №6. Москва: 2013. С.20-24.

114. Святский, В.М. Методика расчета электр о нагрев а тел ьных элементов для плавления полимерного сырья [Текст]. // В. М. Святский, М.А. Святский, Б. А. Сентяков. — «Интеллектуальные системы в производстве». №2. — Ижевск: 2011. С.159-163.

115. Святский, В. М. Технические и экономические параметры установки для производства нетканых материалов на основе полиэтилентерефталатного волокна [Текст] // В.М. Святский. — «Прогрессивные технологии в

современном машиностроении»: сборник статей VI Международной научно-технической конференции. — Пенза : Приволжский Дом знаний, 2010. — С.244-246.

116. Святский, В.М. Определение производительности плавильного агрегата при производстве волокнистых материалов из расплава термопластов // В.М. Святский, Б.А. Сентяков, К.П. Широбоков. - Сборник Иркутского государственного университета путей сообщений. № 2. — Иркутск : 2010г. С.36.

117. Святский, В.М. Моделирование процесса формообразования холстов из волокнистых материалов // В. М. Святский, Б. А. Сентяков, М.А. Святский, и др. — Вестник ИжГТУ. - №2.- Ижевск : 2015. С.17-20.

118. Святский, В.М. Формообразование холстов из синтетических волокнистых материалов [Текст] / В. М. Святский, К. Б. Сентяков, Б.А. Сентяков, М.А. Святский // Вестник ТГТУ. 2017. Том 23. № 2. — С. 300-306, ISSN 01365835, http://vestnik.tstu.ru/rus/t 23/pdf/23 2 014.pdf

119. Святский, В.М. Экструзионно-дутьевая технологическая схема получения волокнистых изделий [Текст] // В.М. Святский, К. П. Широбоков, Б. А. Сентяков, К. А. Фонарева. — Всероссийская научно-практическая конференция « Инновация в науке, технике и технологиях»: сборник статей. — Ижевск, Изд-во «Удмуртский университет», 2014. — С. 231-234.

120. Святский, В.М. Экспериментальное исследование сорбционной способности полиэтилентерефталатного волокна при сборе нефти с поверхности воды [Текст] // В.М. Святский, М.А. Святский, Б. А. Сентяков, К. А. Фонарева. — Экологи промышленного производства: Межотр. науч.-практ. журнал ФГУП «ВИМИ» - Москва: 2013, Вып.3. — С. 53-57.

121. Святский, В.М. Расчет продолжительности центрифугирования при отделении нефти от волокнистого сорбента [Текст] // В.М. Святский, К.П. Широбоков, Б.А. Сентяков, К.А. Фонарева. — Всероссийская научно-практическая конференция «Инновация в науке, технике и технологиях» 28-30 апреля 2014: сборник статей. — Ижевск, Изд-во «Удмуртский университет», 2014. — С. 237-240.

122. Святский, В.М. Расчет производительности вальцового агрегата [Текст] / В.М. Святский. - Вестник ИжГТУ - Ижевск: 2009, - №4. - С. 43-45.

123. Святский, В.М. Пружинный торсион в качестве технологического элемента для автоматизации настройки рабочего зазора между вальцами агрегата проката вощины // В.М. Святский, М. А. Святский. — Сборник трудов научно-методической конференции Воткинского филиала ИжГТУ .-Екатеренбург-Ижевск: Изд-во института экономики УрО РАН, 2008.- С.142-146.

124. Святский, М.А. Технология очистки технологических сточных вод [Текст] // М.А. Святский, В.М. Святский, А.И Лебедева. — Современные научные достижения: Сборник докладов IX Международной научной-практической конференции — 2013. Прага: Издательский дом «Education and Science», Вып. №61, - С. 70-73.

125. Святский, В. М. Испытание центробежной установки с парогенератором [Текст] / В.М. Святский. — Наука Удмуртии — Ижевск: 2016, -№4 (78) — С. 62-67. ISSN 1818-4030.

126. Святский, В.М. Гипотеза волокнообразования и оценка показателей качества волокнистого материала из термопласта / В. М. Святский// Башкирский химический журнал. — 2018. — Т. 25, № 2. — С. 76-80.

127. Святский, М.А. Анализ способов повышения текучести рас плав ленных материалов [Текст] / М. А. Святский, А. А. Иванов. — Технологическое обеспечение надежности и долговечности машин: сб. научных тр. — Ижевск, ИПМ УрОРАН, 2006. — С.201-203.

128. Севастьянов, Б. В. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: монография./ Б.В. Севастьянов, И.М. Янников, А.П. Тюрин, Р.М. Хазеев: под ред. И.М. Янникова. — Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2008. — 240с.

129. Сентяков, Б. А. Базальтовое волокно. Технология и оборудование для производства волокнистых изделий из минеральных расплавов. Справочное пособие: патентная и научно-техническая информация, опыт производства / Б. А. Сентяков, Л .В.Тимофеев, Ф.Ф. Шахразиев. — Ижевск: ИжГТУ, 1995г. — С.48.

130. Сентяков, Б. А. Технология производства тепло из оляционных материалов на основе базальтового волокна/ Б. А. Сентяков, Л .В. Тимофеев. — Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2004.- С.232.

131. Сентяков, Б. А. Исследование процесса получения полиэтилентерефталатного волокна / Б. А. Сентяков, А.А. Иванов, К. П. Широбоков. — Проблемы исследования и проектирования машин : Сборник статей Международной научно-технической конференции. — Пенза, 2005.-С.175-178.

132. Сентяков, Б .А. Методика расчета средней скорости воздушного потока в рабочей зоне устройства волокнообразования // Б. А. Сентяков, К. П. Широбоков, В.М. Святский. — Машиностроение и инженерное образование. -№3. Москва: ГОУ МГИУ, 2010. — С.20-25.

133. Сентяков, Б. А. Исследование дутьевой головки для получения полиэтилентерефталатного волокна способом вертикального раздува. // Б.А. Сентяков, К. П. Широбоков, В. М. Святский. — « Автоматизация и современные технологии», 2010г, № 12. - С. 31-40.

134. Сентяков, Б. А. Экспериментальное исследование процесса получения базальтового волокна раздувом расплавленной струи потоком воздуха / Б.А. Сентяков, Л.В. Тимофеев, К.П. Широбоков. — Наука. Экономика. Образование : Сб.тр. науч-метод.конф. Вотк .фил. ИжГТУ .-Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2003.-С.160-164.

135. Сентяков, Б.А. Волокнистый сорбент для сбора нефти на основе полиэтилентерефталата [Текст] // Б.А. Сентяков, К.П. Широбоков, В.М. Святский. — Предотвращение аварий зданий и сооружений : Сборник научных трудов, выпуск 9. — Москва, 2010. — С.631-634.

136. Сентяков, Б.А. Пневматическое устройство для измерения среднего диаметра элементарных волокон // Б.А. Сентяков, К.П. Широбоков, В.М. Святский. — Датчики и системы, №7. Москва: 2010. С.45-46.

137. Сентяков, Б. А. Вальцовый агрегат для получения изделий из полимерных волокон способом термоскрепления [Текст] // Б.А. Сентяков, В.М.

Святский, С.А. Гараев. — Современные научные достижения: Сборник докладов IX Международной научно й-практической конференции — 2013. Прага: Издательский дом «Education and Science», Вып. №65, - С. 16-19.

138. Сентяков, Б.А. Испытания волокнистых сорбирующих бонов.// Б.А. Сентяков, М.А. Святский, В.М. Святский, А.Р. Черезов. — Безопасность жизнедеятельности № 4, 2014. — С. 27—29.

139. Сидякин, Ю. И. Центрифуги: - учеб. пособие Волгоградского государственного технического унивеситета/ Ю. И. Сидякин , А. П. Дарманян. — Волгоград, 2006. — С.61.

140. Синдеев, А. А. Волокна из синтетических полимеров / Синдеев А. А. -М.: Химия, 1970. — С.323.

141. Системный анализ: Учеб. для вузов / А.В. Антонов. — 3-е изд., стер. — М.: Высш. шк., 2008. — 454с.

142. Современные технологии переработки полимерных отходов и проблемы их использования [Электронный ресурс] / Шахова В.Н., Воробьева А.А., Виткалова И.А., Торлова А.С. — Современные наукоемкие технологии. №11. 2016. Режим доступа: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=36408 -свободный. (Дата обращения: 20.12.2015 г.).

143. Современные технологии получения и переработки полимерных и композиционных материалов: учебное пособие / В. Е. Галыгин [и др.] — Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. — С.180 .

144. Соколов, М.В. Автоматизированное проектирование и расчет шнековых машин [Текст] / М.В. Соколов, А. С. Клинков, О. В. Ефремов, П.С. Беляев, В. Г. Однолько. — М.: Машиностроение, 2004. — С.248.

145. Спанбонд-технологии в России. [Электронный ресурс] / Livejournal, 2012. Режим доступа: https ://spunbond.livejournal.com/tag/% D0%BC% D 0% B E% D 0% B8%2 0% D1% 81 % D 1%82 %D0%B0%D1% 82%D 1%8C%D0%B8 — свободный. (Дата обращения 17.01.2014г).

146. Статистические методы в имитационном моделировании: [ В 2-х вып.] : Пер. с англ. / ред. Ю. П. Адлер, ред. В. Н. Варыгин. - М.: Статистика, 1978 —

С.222.

147. Тимофеев В. Л. Структурно-энерго-временной анализ физических объектов: применение в металловедении и механике. — 1-е изд. — Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2004. — 312 с.

148. Тимофеев В. Л. Структурно-энерго-временной анализ физических объектов: применение в металловедении и механике. — 4-е изд., испр. и доп. — Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2010. С. 372.

149. Тимофеев В. Л. Введение в теорию СЭВ- полей процесса кристаллизации / Ижевский механический институт, 1991. — 91с.

150. Тихомиров, В.Б. Классификация клееных нетканых материалов. [Текст] / В.Б. Тихомиров, В.Е. Гусев. — Текстильная промышленность. - 1966. -№1. - С. 84-88.

151. Тихомиров, В. Б. Химическая технология производства нетканых материалов / В. Б. Тихомиров. - М.: Легкая индустрия, 1971. — С.344.

152. Тобольский, Г.Ф. Минеральная вата и изделия из нее. Теория и технология производства / Г.Ф. Тобольский. — Челябинск: Южно — Уральское книжное изд-во, 1968. — С.238.

153. Торнер, Р .В. "Оборудование заводов по переработке пластмасс"/ Р. В. Торнер, М. С. Акутин. — М.: Химия, 1986.

154. Устенко, А.А. Исследование механизма образования волокна при производстве минеральной ваты дутьевым способом. / А. А. Устенко. Автреф. дисс. канд. техн. наук. — М.: 1960. — С.17.

155. Устенко А. А. Исследование механизма образования волокна в производстве минеральной ваты. [Текст] / А.А.Устенко. — Строительные материалы. — 1963. - № 9. — С. 32-35.

156. Филатов В.И. Технологическая подготовка процессов формования изделий из пластмасс / В.И.Филатов, Корсаков В.Д. — Л.: Политехника, 1991.- С. 352.

157. Фонарева К.А. Сорбция нефтепродуктов полиэтилентерефталатным волокном и его регенерация центробежным способом: дис. канд. техн. наук:

05.17.08 / Фонаревой Ксении Александровны. — Уфа. 2017. — С. 24.

158. Ханов, Н. И. Измерения количества и качества нефти и нефтепродуктов при сборе, транспортировке, переработке и коммерческом учете. Н. И. Ханов, А.Ш. Фатхутдинов, М.А. Слепян и др. — СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского государственного университета экономики и финансов, 2000. — С.270 .

159. Черпаков, Б.И. Технологическое оборудование машиностроительного производства / Б.И.Черпаков, Л.И.Вереина. — 5-е изд., стер.-М.:Издательский центр « Академия», 2013. — 448с.

160. Шевченко, М.Н. Математическое обеспечение САПР шнековых экструдеров / Вестник ОГУ (технические науки) №5 (111), 2010. — С. 210.

161. Шиляев, А.И. Технология и оборудование для производства волокнистых материалов способом вертикального раздува: монография / А. И. Шиляев, К.П. Широбоков , Б.А. Сентяков и др. — Ижевск: Из-во ИжГТУ, 2008. — С.248 .

162. Широбоков, К.П. Моделирование процесса получения волокна из минеральных расплавов способом вертикального раздува воздухом. Автреф. дисс. канд. техн. наук, К. П. Широбоков. — Ижевск, ИжГТУ. 2005. — С. 23.

163. Широбоков, К.П. Влияние конструктивных параметров устройства на процесс волокнообразования [Текст] // К.П. Широбоков, Б.А. Сентяков, В.М. Святский. — Вестник машиностроения — Москва: 2010, №12. - С.32-34.

164. Шредеры для полимеров. Каталог РЯОСТАНКИ [Электронный ресурс]. Режим доступа : Ы^У^-^^ргс^апУ.сот^^ег^уа-ройтегоу.ЫшЫ — свободный. (Дата обращения 08.01.2016г ).

165. Широбоков, К.П. Исследование влияние конструктивных параметров диффузора на характеристику устройства волокнообразования [Текст] // К.П. Широбоков, В. М. Святский. — Вестник ИжГТУ - Ижевск : 2010, - № 3. - С. 42-44.

166. Широбоков, К. П. Определение сил, действующих на струю расплавленного материала в процессе получения волокнистых материалов способом вертикального раздува воздухом / К.П. Широбоков.— Ижевск: Вестник ИжГТУ. - 2008. №4. - С. 40—41.

167. Стеклянное штапельное волокно / Под ред. Я. А. Школьникова. — М.: Химия, 1969. — С.269.

168. Шрагер, Г.Р. Моделирование гидродинамических процессов в технологии переработки полимерных материалов / Г. Р. Шрагер, В. А Якутенок. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 1999. — С.230 .

169. Эдер, З. Большой потенциал переработки бытовых полимерных отходов в России [Текст] / З. Эдер, К. Хагн. Полимерные материалы №8, 2016. — С. 24-26.

170. Элбакян, А. Г. Экспериментальное исследовании процесса пирообработки холстов из супертонкого базальтового волокна. А. Г. Элбакян, Б. А. Сентяков. Интеллектуальные системы в производстве. — 2017. — № 2. — С. 67 — 70.

171. Экструзия [Электронный ресурс ]: Режим доступа: http://www.ptl.by/documents-processing Ex (дата обращения 20.03.2014).

172. Энциклопедия полимеров / Ред. коллегия: В. А. Кабанов (глав. ред. )[и др.] Т.2 Л—Полинозные волокна. М., Сов. Энц. , 1974. — С.1032.

173. Энциклопедия по машиностроению XXL. [Электронный ресурс]. http://mashxxl.info/page/023107072252112114034231050000151097139087134191/.

174. Янков, В.И. Переработка волокнообразующих полимеров. В семи томах. (Том 7. Формование волокон из расплавов полимеров.) В. И. Янков, Н.К. Жиганов, Н.И. Пирог.— Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006. — С.452.

175. Albien, К. Der einzatz von mikrofasem zur Bildung von ol und organischen losungsmitteln/ К. Albien. — Chemiefasern Textilindustrie, 1988. Bd. 38 n, 12. T, 120-122.

176. Berger, W. Stand und entwicklung von feinstfaserstoffen/ W. Berger, P. Fischer. — Textiltechnik, 1985. Bd. 35. n. 6. S. 293-297.

177. David, H. Salem. Structure Formation in Polymeric Fibers/ H David — Hanser Gardner, 2001. — Р .596.

178. Elices, M. Fiber Fracture/ M. Elices. — Gardners Books, 2010. — р. 406.

179. Emal Qazizada M. Analysis performance characteristics of centrifugal pumps / M. Emal Qazizada, V. Sviatskii, P. Bozek. // MM Science Journal. 2016. pp. 1151-1159, ISSN 1803-1269.

180. Kalinnikov, V.T. Matematical description of some properties of basalt fibers composition melts/ V.T. Kalinnikov, V.N. Makarov- Apatity print. KSK RAS,1998. -P .105.

181. Knops, M. Analysis of failure in fiber polymer laminates the theory of Alfred Puck [Text] / M. Knops. - Berlin ; New York : Springer, 2008. - P.609.

182. Kobetic ová, H. The Use of Waste From Bauxite Ore in Sorption of 3,5-Dichlorophenol From Waste Water. / H. Kobetic ová, V. Sviatskii [et al.] // Acta Montanistica Slovaca. - 2017. Vol.22, No 4. - pp. 400-411.

183. Gupta, V.B. Manufactured Fibre Technology / V.B. Gupta, V.K. Kothari. -Springer Science & Business Media, 1997. - pp. 661.

184. Nikhil, V. Composite Materials in Aerospace Applications/ V. Nikhil. -International Journal of Scientific and Research Publications, Vol. 4, Issue 9, 2014. -pp. 1-9. ISSN 2250-3153. http://www.iisrp.org/research-paper-0914/iisrp-p3342.pdf

185. Sentyakov, B. Simulation of oil products separation from fibrous sorbent material centrifugally / B. Sentyakov, A. Repko, V. Sviatskii, M. Soldan, Y. Nikitin // Acta Montanistica Slovaca. - 2016. -Vol.21, No 3. - pp. 238-246. ISSN 1335-1788.

186. Sviatskii, V. Simulation of air flow rate at point of contact with a stream of melted polymeric material / V. Sviatskii, B. Sentyakov, M. Sviatskii // Acta Tecnología Slovaca. - 2016. -Vol. 2, No. 3. - pp. 1- 4.

187. Sviatskii, V. Regeneration of a fibrous sorbent based on a centrifugal process for environmental geology of oil and groundwater degradation // V. Sviatskii, A. Repko, D. Janac ova. - Acta Montanistica Slovaca, Vol.21(2016), No 4, - pp. 272279. ISSN 1335-1788. http://actamont.tuke. sk/pdf/2016/n4/2sviatski.pdf

188. Yakimovich, B. Increasing of the Efficiency of Flexible Manufacturing System / B. Yakimovich, A. Korshunov, V. Sviatskii // International Conference on Manufacturing Engineering and Materials, ICMEM 2016, Procedia Engineering; Slovakia. - 2016. Vol. 149. - pp. 581- 585.

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ПЭТ - полиэтил ентереф талат;

СЭВ-пространство — структурно-энерго-временное пространство.

Тр — температура расплавленного материала, град; Уф — скорость истечения расплава через фильеру, м/с; УР — скорость потока воздуха на выходе из дутьевой головки, м/с; УВ — скорость движения волокна в момент отрыва, м/с; йв

— диаметр элементарного волокна, м; йф — диаметр фильеры, м; Сх — коэффициент лобового сопротивления нити; Уср — средняя скорость потока воздуха на выходе из кольцевой щели дутьевой головки, м/с; £ — площадь элементарного волокна, м2; рв — плотность газа, кг/м3; К — коэффициент, который зависит от геометрической формы сопла раздува; ас - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 •К); 1а - температура среды,°С; X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м• К); К0 и Н0 - поперечные размеры щелевого сопла, м; В — ширина щелевого сопла, м; X- удельная теплота плавления термопластичного материала, Ум - объем загруженного в плавильный агрегат термопластичного материала, м3; ак - коэффициент эффективности излучения; с

— удельная теплоемкость термопластичного материала, Дж/(кг • К); ЛТ — разность между температурой плавления и комнатной температурой, характеризующая температуру, до которой необходимо нагреть материал, рк - плотность материала корпуса плавильного агрегата, кг/м3; Ук - объем нагреваемых деталей

3

корпуса плавильного агрегата, м ; ск — удельная теплоемкость материала корпуса плавильного агрегата, Дж/(кг-К); ^ — коэффициент динамической вязкости расплавленного термопласта в основной плавильной камере, Па с; Q — объемная производительность агрегата, м3/с; К - коэффициент геометрической формы канала экструзионной головки, м3; пш - частота вращения шнека, с-1; в -

33

константа обратного потока, м ; у - константа потока утечек, м ; а0 - константа прямого потока, м3; Кс -коэффициент сорбции Ксо - коэффициент остаточной сорбции.

«

УТВЕРЖДАЮ

Ш Щенятский А.В. '¿/Шиа 20 №.

ВЕРЖДАЮ вор по научной и щной деятельности 1(3 «ИжГТУ имени

ашникова»

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Святского В.М. «Методология проектирования процессов, машин и агрегатов для производства изделий из синтетических волокнистых материалов дутьевым способом на

основе вторичных термопластов»

Мы, нижеподписавшиеся, представители АО «Боткинский завод» -заместитель главного инженера Смагина М.А., с одной стороны, и представитель Боткинского филиала ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова» д.т.н., профессор кафедры «ТМиП» Репко А.Б., с другой стороны, составили настоящий акт о внедрении результатов диссертационной работы Святского В.М. в соответствии с хоздоговорными работами между Боткинским филиалом «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова» и АО «Боткинский завод» - №112-121197от 26.03.12; №104-1411282 от 11.04.14г.; №104-152492 от 12.03.15г.; №104-162945 от 18.06.16г.; № 104-172514 от 05.05.17г. По результатам которых имеются акты о выполненных работах.

В частности, в результате апробации фильтрующих элементов (бонов и кассет), изготовленных на основе ПЭТ-волокна в Боткинском филиале «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова», по разработанным Святским В.М. технологии и оборудованию для переработки вторичных термопластов в волокнистые материалы дутьевым способом, фильтрующие элементы используются для механической очистки технологических сточных вод от маслосодержащих продуктов, показавшие положительный эффект. Глубина очистки технологических сточных вод составила более 99%. Исследование и внедрение проводилось совместно с представителями лаборатории по охране окружающей среды отдела охраны труда, контроля за промышленной, пожарной и экологической безопасностью АО «Боткинский завод» - руководителя группы Ендовицкой И.М. и инженера-лаборанта, к.т.н. Козаченко Е.М.

От АО «Боткинский завод»

шого инженера Смагин М.А

вагайнмйии Зи&*а МргкфимоЁ

взтм

ООО «Боткинский Завод Теплоизоляционных Материалов»

Адрес производства: 427411, УР Боткинский р-н, д. Кварса, ул. Железнодорожная, 62

Центральный офис: 603061, г. Нижний Новгород,

ул. Адмирала Нахимова, 28, пом. 3

т/ф +7 (8! lternativa-gc.ru

Исх. Op Lfl / jfl от /Ч&ЬТд 20 fУ

ООО «взтм»

РЖДАЮ

— С.А. Никулин

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Святского Владислава Михайловича

Довожу до Вашего сведения, что результаты докторской диссертации Святского В.М. по теме: «Методология проектирования процессов, машин и агрегатов для производства изделий из синтетических волокнистых материалов дутьевым способом на основе вторичных термопластов» были использованы на Боткинском заводе теплоизоляционных материалов, а именно:

1. Методика определения закономерности изменения температуры струи расплавленного полимера, которая позволяет определить рациональное расстояние между плавильным агрегатов и дутьевой головкой при получении

волокнистых материалов дутьевым способом, принята к использованию нашим предприятием для расчета технологических параметров установки для производства базальтового волокна дуплексным способом.

2. Методика оценка показателей качества волокнистого материала из вторичного термопласта, которая включает расчет среднего диаметра и длины элементарных волокон в зависимости от скорости воздушного потока и конструкции кольцевого сопла дутьевой головки, так же представляет интерес для нашей фирмы

ООО «Воткинский Завод Теплоизоляционных Материалов» Юридический адрес и фактический адрес: 427411 Удмуртская республика, Воткинский район, д. Кварса, ул.Железнодорожная, 62; ОГРН 1121828000150; ОКПО 30098924; ОКВЭД 23.99.6; ИНН/КПП 1804009943/182801001; тел/факс[phone],3-76-11; e-mail: [e-mail] Удмуртское отделение № 8618 ПАО Сбербанк г.Ижевск; р/сч 40702810168000014818; к/счЗОЮ 1810400000000601; БИК 049401601

Главный инженер

ООО «ВЗТМ»

С.В. Лупенских

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ»

ИНН 5920998727 ОГРН 1145958054241 617760, Россия, Пермский край, г. Чайковский, ул. Кабалевского, 6-47

«20» М&Я

201$ г.

Исх. № си>Г

На исх.№_

От « »

/

«УТВЕРЖДАЮ»

20 г.

[ромышленные ;хнологии» С.М. Лопатин

юты

АКТ

о внедрении результатов диссертащ

Святского Владислава Михайловича на тему МЕТОДОЛОГИЯ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ДУТЬЕВЫМ СПОСОБОМ ИЗ ВТОРИЧНЫХ ТЕРМОПЛАСТОВ

Результаты диссертационной работы к.т.н., доцента В.М. Святского были использованы компанией ООО «Промышленные экологические технологии» г. Чайковский и послужили основой, при внедрении разработанной и обоснованной им технологии по переработке вторичных ПЭТ материалов дутьевым способом в волокнистые материалы.

Святским В.М была внедрена методика проектирования, создания и настройки производственной линии, которая обеспечивает процесс производства волокнистых материалов на основе вторичных ПЭТ материалов.

В результате внедрения технологии на ООО «Промышленные экологические технологии» г. Чайковский была спроектирована и внедрена линия и подготовлена технологическая документация, которая позволила производить волокнистый материал необходимого качества из вторичного ПЭТ сырья дешевле аналогов в 1,5 раза. Производимый волокнистый материал применяется для изготовления сорбционных нефтеулавливающих бонов, в фильтрах для очистки технологических сточных вод и канализаций от нефтепродуктов и твердых частиц.

Зам директора по подготовке производства

А.В. Бобровников

FAKULTA ENV1RONMENTALNEJ A VYROBNEJ TECHNIKY

TECHNIC«! uimiver71ta vo 7volehe

Т G Masaryka 17/2* 9fiÖ 53 Zvolen, Slovensk^ rapubNka Ml. <<¡21 45 5296 561 Im »421 45 iJSOCHS в.mail: lalia rta. si [e-mail] www.luivD.sk

Katedra vyrobnej a automatizacncj techniky

Finita environititnrilrwj» vjtobnej lechniky

T«hrucM unkvwina vo Zvoiene Ksieflra vytotxni a autumauzainei isciiraky Т. Q, МамгуЬа24. 960 S3 ZvOHn

Approved

Assot^prof. Elena Pivarciovä. PhD.

Zvolen, N.5.2018

CONCLUSION

on the perspectives of scientific and research activity by Candidate of Technical Sciences,

Vladislav Svialskii Ph.D., assoc. prof.,

of the department "Technology of mechanical engineering and instrument making" Volkinsk Branchof Kalashnikov Izhevsk State Technical University

presented in scientific works

Commission of Department of Manufacturing and Automation Technology, Faculty of Environmental and Manufacturing Technology, Technical University in Zvolen (Slovakia): Assoc. prof. Elena PivarCiova, PhD, Assoc. prof. Lubomir NaSfak, CSc., Prof. Stefan Barcik. CSc. (head of department)

examined the theoretical and experimental materials of V.M. Svialskii on the development and practical application of centrifugal systems for the oil separation from sorbing fibrous materials. Examined materials include:

• Qazizada M. E, - Sviatskii V. - Boiek P,; Analysis performance characteristics of centrifugal pumps. In MM science journal, 2016. s. 1151-1159. ISSN 1803-1269 .VEGA 1/0367/15, Scopus, Cestui certa inienyrski akademie tR. for the best paper MM Science Journal za 2016/2017

• Sviatskii, V. Regeneration of a fibrous sorbent based on a centrifugal process for environmental geology of oil and groundwater degradation / V. Sviatskii, A. Repko, D. Janaiova. Z. Ivandii, O. Perminova, Y. Nikitin//Acta Monlanistica Slovaca, Vol,21(20l6), No 4, pp. 272-279.

• Sviatskii, V. Simulation of air flow rale at point of contact with a stream of melted polymeric material / V. Sviatskii, B. Sentyakov, M. Sviatskii // Acta Tecnologia Slovaca, Vol. 2. No. 3, 2016, pp. 1-4.

■ Sentyakov, B. Simulation of oil products separation from fibrous sorbent material centrifugally / B. Sentyakov, A. Repko, V. Sviatskii, M. Soldan, Y. Nikitin // Acta Montanistica Slovaca, Vol.21(2016), No 3. pp. 238-246.

in the presented scientific works, he solved the task of determining the dependence of the process productivity of separating the liquid from the sorbing fiber material. Also he studied experimentally the process of fiber sorbent regeneration by the centrifugal method, as 3 result of which data were obtained characterizing the dependence of the sorption coefficient and the fiber loss coefficient in the regeneration process.

The theoretical and experimental results, presented by V. M. Sviatskii, show the scientific and practical significance in the design of centrifugal installations of this type and their use for separating oil from sorbing fibrous materials.

Based on the assessment of the scientific materials presented by V. M, Sviatskii,

we recommend using il in the dissertation.

Zvolen, 1 U50018

Assoc. prbf. Elena PivariiovS, PhD. Assoc prof, Lubomir NaSiiik. CSc. prof. Stef^p Barcik, CSc

о использовании в учебном процессе материалов докторской диссертации Святского Владислава Михайловича

Мы, нижеподписавшиеся, комиссия в составе председателя, директора Боткинского филиала ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова», к.т.н., доцента Давыдова И.А. и членов комиссии - декана технологического факультета Боткинского филиала «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова», д.т.н., профессора Сентякова Б.А.; заведующего кафедры «Технология машиностроения и приборостроения» Боткинского филиала «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова», к.т.н., доцента Бакирова P.M. составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы «Методологические основы проектирования оборудования и процессов для производства дутьевым способом синтетических волокнистых материалов и изделий из них», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук, используются в учебном процессе в Боткинском филиале «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова» при обучении студентов по направлению 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств, профиль «Технология машиностроения» по дисциплинам «Материаловедение» и «Оборудование машиностроительного производства», в курсовом и дипломном проектировании в виде:

1. Методики проектирования и исследования оборудования, реализующие производство волокнистых материалов из вторичных термопластов дутьевым способом.

2. Теоретического описания процесса формирования волокнистого материала и изделий на его основе, из расплава термопласта, представленного в виде пространственной физико-геометрической интерпретации в рамках теории структурно-энерго-временных полей (теория СЭВ-полей) свойств физических объектов.

3. Разработанные и изготовленные Святским Б.М. экспериментальные установки для моделирования процесса получения волокнистых материалов из расплава термопласта дутьевым способом используются при выполнении лабораторной работы по дисциплине «Материаловедение» в разделе «Термопласты».

Использование результатов диссертационной работы Святского Б.М. в учебном процессе позволяет студентам лучше усваивать и закреплять теоретический материал, а также развивать навыки экспериментальных исследований и обработки экспериментальных данных, помогает обосновано принимать технологические и конструктивные решения при проектировании нового оборудования для переработки вторичных термопластов.

Члены комиссии

Председатель комиссии

РОССИЙСК АЯ 4СД1ГЛ1ШЯ

' ки " 2 53Р 065 "3'С1

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНО!! СОБСТВЕННОСТИ

(Я) МПЕ

С03а 06■ :•: <:!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(2^1 йлгз. К4"чг1.-:п д-сч«тэ срс" -»тентл

имл&и

П^ш-ритет-.к ■

(К> Лияниплии: ,Ю.ОЛ.^О! ?

Опургисгграко- ИЫЙ.^ОЫ ^юл ¡19 ' <6} Сщк =1. ^еУйтмепто.Е. яптчргынчб!! 1 отче*» с

щжк КГ :3«2ТЛ4 сСЛТЛТ.ЛЮР . 51" или"! А1. г 51 1Л51С А1,

№№14» . ви А|, »770)15, КЗ

Адрес да.1

Удыу^Мн^я Р( спубпидо. г.Нмкй) 1.1. С7УД*ИЧ*СК»Я, ",ФГ£0У ЕПО

уККОГрСКТ-ГТ КЧГИН М,Т. К4Л1ШННК4Н"

АпчЧигУ

С>Н1ЙКСЕ Борт Амптв-.чы-г.ич Свитский Блшк.ш Ми.ойлович [ИГ), Свит с к нй Мктян-1 Ллск«млрорнч (К1">. Шырооакпп Констанис^Е Петров гш (КЬ |, Г1ра<в Сергей А.иктянл.]юзич 1Й1'|

[ 73) ГГ ЛТеНТСС ОЛиДХ« ЛЪ>' И I

оорл)сел т ел ь-ное уч р гжленне высшего п р г и и-н а. I ь н ое о &5(ол>в1Нн* "Нжс1скл|| го(удя-|ктигннъ1Й ккнлч{(1,к1|

гкшгрнгит^т кмшк Л,Т- К^аикчь'^"

1ВО.КЖНООБРА1УЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

(37) Реферат

(Ьобретенне относится б й&вдстн произцостц штапельные волокнистых л«1?Р11!лое к] сннтегнисгато » минерального снрья спссоосм раздува струн исходного расплавленного материала потоком энергоносителя. Техническим резу.льтатом нюоретения шянс* унелыпсякс расхода анергоноснте.ля и повышен«? налевости работы устройства. Во.токнооорлзуюшее устройство содержит сопло для вызола струи расплавленного материала в атмосферу в дутьевую головку с щелевым соплом для выхода энергоносителя в атмосферу, нмеюшую возмо;кность совершения карательных движений вокруг оси дутьевой головки, прохоляшей через ось сопла для выхода расплавленного материала При ^том шелевое сопло выполнено тсл-о-с щ параллельным ч размешено в вертикальной плоскости горизонтально параллельно н нил« оси сеяла для выхода расплавленного материал л. а его срез ле*:нт в одной плоскости со срезом сопла для выхода рас плавленного материала Ось качания дутьевой голова расположена вертикально и проходит симметрично через сре? шелевого сопла, ширина ьаторого определяется но формуле В=Всо5в1 где О -диаметр сопла л л.я ы:хола расплавленного матер] сала, а - угол качания дутьевой головки 3 Н,1

ПРИЛОЖЕНИЕ 11 Описание компьютерной программы для моделирования формы

холста

Для имитационного моделирования формы холста (см. п. 3.6, 3.7) разработан программный продукт для ЭВМ в среде Lazarus, рассчитывающий траекторию (след) и скорость центра зоны распределения волокна на поверхности приемного конвейера.

Таблица 11.1. Условные обозначения, принятые в интерфейсе программы

Обозначение в программе Единицы измерения Наименование величин

Траектория следа: «Синус», «Пила», «Дуга»

V м/с Скорость движения конвейерной ленты

А м Амплитуда следа по оси у

W 1/с Угловая скорость по оси у

Траектория следа: «Сдвиг»

Ах м Амплитуда следа по оси х

Wx 1/с Угловая скорость по оси х

W 1/с Угловая скорость по оси у

Траектория следа: «Круг»

Ах м Амплитуда следа по оси х

Wx 1/с Угловая скорость по оси х

Ромб

град град Угол направляющего паза в виде ромба

Параметры «пятна»

Q у.е./с Линейная скорость потока волокна

Эх мм Геометрическая форма пятна по осям х и у

Эу мм

Пространственное описание формирования холста на поверхности конвейера дутьевым способом представлено по осям у — ширина холста, х — длина холста, О — высота холста.

Интерфейс программы содержит элементы управления виды движения дутьевой головки при формирования холста дутьевым способом, а именно:

294

Интерфейс программы

Расчетное сечение холста при траектории следа в виде «Синусу»

Расчетное сечение холста при траектории следа в виде «Сдвиг»

Расчетное сечение холста при траектории следа по круговым траекториям

«Круг»

41* Моделирование излета

Сечение: Г"

Г

Ссодзанигт ПС^'Гупь ерчегыя

• >* *Ф ;** •« *«: *» «• и о и ** »<■ « « #

- - * ** - ж - ы -ы ы 4* ■ « ** ■ «- • ** ы 4» » " 44 "" 4* *4

. .. • . Л. . Л.. • -. 9... 9.. .9. I* . .1*.. . •.

V; * * '* 4 4 V 4 4~ ' "

» : • •:» *ф; «* •! » ^ •

* • +' * ■■ ** и *4 <

» *+' ** - *+: 4* 4* ■

44.„ .п. М- -*-*- - ** - -»»-А« . - *» .<«; И . № А*

♦ • ! ♦ 44 44 44 Г 44 44 44 "4 #4 +4[ 44 44 « 44 4* 4* 44 4Ф 44 44 44 4* .V 4

100

200

эоо

400

900 1000 1100 1200 1300 1400 1 НЮ 02

в 8 ТО 12 14 16 на

Ф ерча траектории и «4ймэтика

Синце ^м» |0А13~ Сдвиг Ах, м [001

""Кру"

Ромб

Ак.м

фэд Щ

А,И |оТ 1/с |02€. ШУс 1^25

мл/с [аТГТ

Параметры' 'гепна"

Эк,

э^нм |т2о"

Расчетное сечение холста при траектории следа по «Ромбу»

Расчетное сечение холста при траектории следа с постоянной

скоростью «Пила»

Р! Моделированле холста

Сечение:

......................I.......

Сонранигь профи.-*, сеченл

-ЬО -т

-150 -200

* *« ,4* . *+ **, . ** ** ** *■

*--»•■;»♦-• ♦» м - ♦+ - ♦» - ♦♦ - ^Ф -- -»* - ♦♦ - ■** ** - -Ф-

* *# ,«« •* ** »* 4* 4+ 4* 4* 4* 4» ** +♦. #• ** Ф* 4Ф ФФ 4* Ф4 4Ф Ф* >*• 44 Ф

4 М ;и ♦ » »♦♦♦»♦♦>♦4»;» #4 ♦»»*;♦* 4»; • + 4444»,4 44 <444 4444 |4 44 444 -4 -Ф-ф «ф-4-4 -4-4-4-4 -4-4 -4-"4-4-4-4"-4-4-4-4 • ♦ * « М-*-* 4 *-4-4- *- 4-4-*- 4-*- 4 Ф- 4- Ф-

* * * 4 Ф * ф 4 * 4 4 Ф 44 ¡4 4 44144 44 444!4 44 4<4 4Ф 44 4Ф *4Ф4 4 4 44 44 414 44 «4 4* 44 44 44 44 44 44 44 >4 4 44'44 44 44 44 44 44 44 4* 44>44 4 4< 4* «4 44 *4 44 44 44 " *>- IV * * * ' * * ' *'* ' »V " 4*414* • »4 г 44 " 44 »V' 4~ф ' »" V* ' V* " » * > 4 ' 4'*'4*г 4* У« **- ♦>" 4*' 4*" 44 Ф4 44 44 4* 44 4« *4 44' 44 4* 44 *4 44 ФФ 44 4* ** ■ 44 *4* 44 4« 44 44 44 44 44

Л* Ш '«* 4* * » .«# 4*