Совершенствование технологии подготовки льняной ровницы к прядению тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.02, кандидат наук Собашко Юлия Александровна

• Собашко Юлия Александровна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Собашко Юлия Александровна

Введение

Глава 1. Анализ технологии подготовки льняной ровницы к прядению и

обоснование необходимости разработки альтернативных способов

1.1. Определение качества льняной пряжи

1.2. Обрывность льняной пряжи в процессе мокрого прядения

1.3. Анализ способов химической подготовки ровницы к прядению

1.4. Электрохимическая активация (ЭХА) воды

1.4.1. Электрохимические реакторы для получения ЭХА воды

1.4.2. Химические процессы подготовки воды в установках электрохимической активации

Выводы по главе

Глава 2. Обоснование режимов получения электрохимически

активированных растворов для подготовки льняной ровницы к прядению

2.1. Экспериментальный анализ процесса релаксации ЭХА растворов

2.1.1. Экспериментальная установка для получения ЭХА-растворов

2.1.2. Контроль параметров ЭХА растворов

2.2. Экспериментальный анализ процесса релаксации ЭХА растворов

2.2.1. Влияние времени на процесс релаксации

2.2.2. Влияние температуры на процесс релаксации католита

2.2.3. Выбор режимов получения ЭХА растворов и времени обработки оптимальных по критерию активности

Выводы по главе

Глава 3. Влияние обработки ровницы ЭХА растворами на ее прядильную

способность

3.1. Установка для определения мацерационной способности ровницы

3.2. Анализ отработанных растворов методами ИК-спектрометрии

3.3. Реактор для обработки ровницы

3.4. Экспериментальное определение оптимальных режимов обработки ровницы

3.4.1. Планирование эксперимента по оптимизации режимов обработки ровницы

3.4.2. Проведение эксперимента и анализ результатов

3.5. Оценка прядильной способности ровницы подготовленной по предлагаемой технологии

3.6. Экспериментальная проверка технологии подготовки льняной ровницы к прядению при обработке полноразмерных катушек

Выводы по главе

Глава 4. Анализ экологичности и экономического эффекта от использования процесса подготовки льняной ровницы к прядению

4.1. Оценка экологического влияния процессов подготовки ровницы к прядению на окружающую среду

4.2. Экономическая эффективность технологии подготовки льняной ровницы к прядению в ЭХА растворах

Выводы по главе

Общие выводы

Список литературы

Приложения

Приложение 1. Спектры неровноты по вариантам для пряжи 100 текс

Приложение 2. Значение разрывной нагрузки (Н) пряжи 100 Текс (по

вариантам)

Приложение 3. Спектры неровноты по вариантам для пряжи 46 текс

Приложение 4. Значение разрывной нагрузки (Н) пряжи 46 Текс (по

вариантам)

Приложение 5. Значение разрывной нагрузки (Н) пряжи 100 Текс

Приложение 6. Оценка экономической эффективности предлагаемой технологии

Приложение 7. Акт об использовании результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии подготовки льняной ровницы к прядению»

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Лен является традиционной Российской культурой. Основные площади посевов льна-долгунца традиционно находятся в Центральной России. Так, Костромская область была когда-то второй по величине регион по выращиванию российского льна. Сегодня область дает только чуть более 1% [1].

Спаду в льнопроизводстве способствовали такие факторы, как долгое отсутствие модернизации производственного оборудования, некомплектность оборудования на производстве, его физическая и моральная изношенность. Преодоление глубокого финансово-производственного кризиса в льняном комплексе России было возможно только путем увеличения экспорта экологически чистого конкурентоспособного ассортимента льняных тканей и изделий. Сегодня в целом наблюдается сокращение производства льняных тканей в Западной Европе и перевод предприятий в страны Восточной Европы и Азии с более дешевой рабочей силой [2].

Одним из факторов, влияющих на экспортную способность льняных тканей является технология химической обработки льняного волокна при подготовке к прядению. На данной стадии обработки ровницы перед прядением в начале 20 века использовался очень вредный экологически опасный отбеливатель - хлорит натрия, который эффективно удалял лигнин из волокна, значительно повышал интенсивность дробления технических льняных комплексов в процессе мокрого прядения льна и качество льняной пряжи [3]. Но наличие хлорных соединений в льняной продукции стало препятствием выхода СССР на международный рынок. Необходимо было разработать новые технологии производства чистольняной пряжи без использования хлорита натрия. Такие технологии были созданы. Так в середине 70-х годов была предложена технология высокотемпературной щелочной варки и пероксидное беление. Такая технология не позволила получать текстильные изделия требуемой белизны. В 90-х годах разработан и в настоящее время широко используется перекисно-сульфитный способ химической

обработки льняной ровницы, позволяющий сохранить уникальные природные свойства льняных волокон.

Названные технологии обладают следующими общими недостатками:

1) Основные процессы протекают при температурах близких к температуре кипения воды.

2) При смене растворов производится промывка холодной водой. Это ведет к повышенным энергозатратам на нагрев значительных объемов водных растворов.

3) Отработанные растворы подержат серную кислоту, кальцинированную соду, каустическую соду, сульфит натрия, уксусную кислоту в количествах многократно превышающих ПДК для сточных вод [4]. Их сброс непосредственно по окончании процесса обработки ровницы недопустим.

4) Перед сбросом требуется дополнительная обработка, заключающаяся в нейтрализации кислот и щелочей (доведения рН до уровня 6,5-8,5) с последующим обессоливанием [5].

Устранение недостатков присущих традиционным технологиям подготовки ровницы к прядению возможно на основе использования электрохимически активированных (ЭХА) водных растворов.

Применение ЭХА растворов для подготовки ровницы к прядению является перспективным направлением совершенствования технологии текстильного производства т.к. позволяет отказаться от экологически вредных реагентов и существенно сократить энергозатраты за счет сокращения времени обработки и температуры растворов. При этом обработка ровницы производится электрохимически активированным раствором - католитом, не содержащим соединений хлора, как в традиционной технологии хлоритного беления.

В материалах Госсовета РФ при Президенте Российской Федерации [6] как пример опережающего уровня развития российских технологий указаны технологии электрохимической активации, которые характеризуются технологической реализуемостью, экономической приемлемостью и обладают

дополнительными эффектами в части снижения негативного воздействия на окружающую среду, климат, а также в части повышения энерго-ресурсоэффективности.

На важность результатов исследований и разработок ученых в области технологий электрохимической активации указано в материалах «Водного форума стран БРИКС» [7].

В связи с изложены тема диссертационной работы является актуальной. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Целью работы является: совершенствование технологии подготовки ровницы к прядению путем снижения затрат на обработку и улучшение экологичности процесса.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Подбор реагентов для обеспечения первичной минерализации воды, обеспечивающей требуемый уровень активации ЭХА растворов.

2. Изучение изменение активности ЭХА растворов в свободном состоянии и в процессе обработки ровницы в зависимости от температуры, времени.

3. Выявление влияние режимов обработки льняной ровницы в католите на степень подготовки ее к прядению и выбор рационального режима обработки ровницы.

4. Проведение анализа качества пряжи, полученной при варке в растворе католита.

5. Проведение экономического обоснования применения технологии подготовки ровницы к прядению в католите.

6. Проведение анализ экологичности процесса подготовки в католите льняной ровницы к прядению.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Работа проводится экспериментальными методами. Для измерения активности ЭХА растворов использовались выпускаемые промышленностью приборы, предназначенные для контроля водородного показателя рН и окислительно-восстановительного потенциала и минерализации. В работе использованы известные методы определения качественных показателей льняной ровницы и пряжи по действующим

стандартам. Степень подготовки ровницы к прядению определялась по мацерационной способности волокна и потере массы в результате обработки. Неровноту продуктов прядения анализировали с помощью автоматизированного комплекса КЛА-2. Обработка опытных данных осуществлялась с использованных общепринятых методов математической статистики при 95% доверительной вероятности. Вычислительные процедуры реализовывали с применением ПЭВМ с использованием программ MathCad 2014, MS Excel.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Заключается в обосновании технологических режимов обработки льняной ровницы в электрохимически активированных водных растворах в процессе ее подготовки к прядению, обеспечивающих снижение затрат на обработку и экологической нагрузки на окружающую среду. В диссертации впервые:

1. изучено изменение активности католита в зависимости от времени и температуры в процессе обработки в нем льняной ровницы;

2. определено влияние режимов обработки льняной ровницы в католите на мацерационную способность волокна и потерю массы;

3. научно обоснованы рациональные режимы подготовки в католите льняной ровницы к прядению;

4. проведен анализ влияния режимов подготовки льняной ровницы в католите на качественные показатели пряжи;

5. проведен анализ отработанных растворов после обработки льняной ровницы, показано, что они не содержат экологически опасных компонентов и их общая минерализация не превышает ПДК.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ заключается в создании экологически чистой технологии подготовки льняной ровницы к прядению. Для ее реализации:

1. предложены рациональные технологические режимы подготовки в католите льняной ровницы к прядению;

2. установлены зависимости качественных показателей льняной пряжи от режимов подготовки в католите льняной ровницы к прядению, позволяющие обоснованно подойти к выбору режимов обработки ровницы. Предложенная технология подготовки льняной ровницы к прядению позволяет полностью исключить из технологического процесса опасные реагенты, а концентрация используемых не превышает ПДК. Результаты, полученные при выполнении настоящей работы, приняты ОАО «КНИИЛП» для разработки рекомендаций по промышленному внедрению предложенной технологии.

Диссертационная работа проводилась в рамках госзадания на выполнение научных исследования на 2014 год тема № 115.

АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные результаты работы доложены и получили положительную оценку на:

- международной научно-технической конференции «Дизайн, технологии и инновации в текстильной и легкой промышленности» (ИНН0ВАЦИИ-2015), Московский университет дизайна и технологии (г. Москва, 2015 г.);

- международной научно-технической конференции «Дизайн, технологии и инновации в текстильной и легкой промышленности» (ИНН0ВАЦИИ-2016), Московский университет дизайна и технологии (г. Москва, 2016 г.);

- международной научно-практической конференции «Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований», НИЦ «Академический» (North Charleston, USA, 2015);

- международном научно-практическом форуме «Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы» (SMARTEX), Ивановский государственный политехнический университет (г. Иваново, 2016);

- международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, Витебский государственный технологический университет (г. Витебск, 2016);

- всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Текстильная химия: традиции и новации»,

Ивановский Государственный химико-технологический университет (г. Иваново, 27-28 февраля 2017);

- международном научно-практическом симпозиуме «Наука текстильному производству: новейшие отраслевые научные разработки в сфере технического текстиля и практический опыт их применения», ЦВК «Экспоцентр» (г. Москва, 2017);

- заседаниях кафедры механической технологии волокнистых материалов Костромского государственного университета (2015 - 2017 гг.).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертационной работы опубликовано 19 печатных работ, из них 4 статьи в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», входящем в перечень ВАК РФ, 1 статья в журнале «Вестник Таджикского технического университета», входящем в перечень ВАК РФ (номер 492 в списке до 30.06.2015), один патент на полезную модель «Устройство для формирования и подготовки льняной ровницы к прядению» № 159597.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа изложена на 110 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы (77 наименований) и 7 приложений. Работа содержит 20 таблиц и 26 рисунков.

Глава 1. Анализ технологии подготовки льняной ровницы к прядению и обоснование необходимости разработки альтернативных способов

1.1. Определение качества льняной пряжи

В льняной промышленности используются разные виды волокнистого сырья: натуральные, искусственные и синтетические волокна. А также их смеси. Использование смесей волокон (натуральных и химических) позволяет улучшить свойства нитей и получаемых из них тканей.

Получение льняной пряжи складывается из ряда взаимосвязанных между собой технологических операций, основными из которых являются:

1) чесание трепаного волокна,

2) приготовление лент и суровой ровницы,

3) химическая обработка ровницы с ее последующим прядением кольцевым мокрым способом на прядильных машинах с однозонным вытяжным прибором [8].

В процессе трепания волокна получаются технические комплексы волокон. Они состоят из элементарных волокон, которые представляют собой растительные клетки, соединенные срединными пластинками, содержащими определенное количество лигнина - высокомолекулярного соединения сложного химического строения с разветвленной сетчатой структурой, последний снижает гибкость технических волокон. Делает их грубыми и хрупкими. Лигнин и другие не целлюлозные компоненты волокна, называемые инкрустами, отрицательно влияет на прядильную способность льняных волокон [9 - 12].

В процессе подготовки льняного волокна к прядению требуется ослабление связи между элементарными волокнами в технических комплексах волокон. Для этого применяется химическая обработка ровницы, основной целью которой является разрушение лигнина, выделение продуктов распада инкрустов и создание условий для взаимного скольжения элементарных волокон в процессе вытягивания (так называемое дробление) [8, 9, 29]. Процесс химической

обработки должен обеспечивать оптимальное дробление технических волокон и хорошие результаты прядения. В вытяжном приборе прядильной машины в итоге происходит окончательное утонение технических волокон.

В результате прохождения волокна через все технологические операции при подготовке к прядению возникает внутренняя структурная неровнота продукта прядения, а значит, появляется неровнота пряжи по линейной плотности и разрывной нагрузке. Неровнота является одним из базовых показателей качества текстильных материалов. Вследствие чего ухудшается качество получаемого продукта прядения. Проблемы, связанные с формированием неровноты и методами ее измерения рассмотрены в [13, 14, 15].

Оценка качества льняного волокна определяется его прядильной способностью, т.е. способностью перерабатываться в пряжу той или иной линейной плотности. Чем тоньше пряжа, тем выше его прядильная способность, и наоборот. Количественная оценка прядильной способности выражается длиной пряжи, которая может быть получена из единицы массы волокна. [9]. В основном на прядильную способность влияют по следующие показатели волокна: прочность и тонина, мягкость и гибкость, лентистость, маслянистость, тяжеловесность, закостренность и пр. По совокупности этих признаков и свойств трепаному льну присваивают номер (сорт). Качество льняного волокна определяется еще по следующим важным показателям [10]:

1) прочность на разрыв при растяжении,

2) неровнота по линейной плотности,

3) удельная разрывная нагрузка.

Пороки, ухудшающие внешний вид: утолщения, утонения, шишки и ворсистость, снижают сортность пряжи. Они являются дополнительными показателями качества льняной пряжи. Наличие пороков обуславливается образованием коротких волокон в процессе трепания и чесания трепанного льна. Кроме того, в процессе механического дробления происходит поперечное расщепление технических комплексов льняных волокон т.е. их частичный разрыв.

1.2. Обрывность льняной пряжи в процессе мокрого прядения

Имеющийся фактический материал позволяет установить вполне определенную связь между обрывностью пряжи и неровнотой, а именно: чем выше неровнота пряжи по разрывной нагрузке, тем менее устойчив процесс прядения и более вероятно возникновение обрыва [16 - 18].

Достаточно отчетливо проявляется связь между уровнем обрывности и отдельными свойствами льняного волокна. Так, увеличение степени одревеснения срединных пластинок, повышение толщины волокна, уменьшение его гибкости при прочих равных условиях приводят к увеличению обрывности [11, 12, 18 - 21]. Большое влияние на обрывность оказывает крутка и параметры работы машины (разводка цилиндров, скорость выпуска, натяжение в зоне вытягивания).

К настоящему времени не удалось установить функциональной зависимости обрывности льняной пряжи от свойств волокна. Следует отметить, что наиболее последовательный подход - расчетно-эмпирический метод, развитый в работах А.Н. Соловьева [22, 23] и примененный к льняной пряже В.Г. Комаровым [24], позволяет удовлетворительно связать функциональной зависимостью свойства волокна только с разрывной нагрузкой пряжи. Неровнота пряжи по разрывной нагрузке связана чисто эмпирической зависимостью, не имеющей в основе строгих теоретических представлений [25, 26].

Важнейший показатель способности волокна к прядению - обрывность -вообще не удалось связать функциональной зависимостью со свойствами льняного волокна.

Такое состояние вопроса обусловлено, на наш взгляд, тем, что при проектировании свойств пряжи на основании свойств волокна рассматривали пряжу и волокна в статических условиях, в отрыве от динамического характера процесса прядения. Это справедливо в общем случае для проектирования механических свойств пряжи, например, разрывной нагрузки. При этом рассматривают работу волокна в пряже при растяжении и рассчитывают коэффициент использования прочности волокна в пряже.

Обрывность и неровнота пряжи являются результатом поведения волокна в динамическом процессе вытягивания на прядильной машине. Поэтому в рамках вышеуказанного подхода эти показатели прядильной способности не могут быть рассмотрены на строго теоретической основе. Дальнейшее развитие данного вопроса возможно на основе современных молекулярно-кинетических представлений о прочности волокон, учитывающих релаксационные свойства материала в процессе вытягивания.

В последние годы математическое описание обрывности в прядении получило новый импульс в связи с развитием математической теории эксперимента. В работах К.Э. Разумеева [27] и Н.А. Масловой [28] для прядения шерсти и хлопка была предложена зависимость обрывности от количества слабых мест в пряже, которое оценивали неровнотой пряжи по разрывной нагрузке и величиной натяжения пряжи в баллоне вращения веретена. Такой подход в принципе неприемлем для описания обрывности в процессе мокрого прядения льна, так как главные причины обрыва отличаются от прядения шерсти и хлопка. При прядении хлопкового, шерстяного или штапельного волокон дробление волокон в процессе утонения ровницы в вытяжном приборе отсутствует, основная часть обрывов происходит в баллоне вращения уже сформировавшейся пряжи, поэтому правомерен подход описания обрывности как случайной функции, связанной с наличием слабых мест в пряже и натяжением пряжи в баллоне.

При мокром прядении комплексных льняных волокон основная часть обрывов происходит в процессе утонения ровницы в зоне вытяжного прибора прядильной машины и связана с ухудшением процесса дробления технических комплексов волокон и их равномерного продольного перемещения. При этом наибольшее влияние на обрывность оказывают силы связи между элементарными волокнами в срединных пластинках технических комплексов и структурная неровнота ровницы, а не пряжи. При отсутствии дробления комплексов льняная пряжа формируется из очень толстых комплексов волокон, имеет очень высокую неровноту и обрывность. Поэтому при прогнозе обрывности льняной пряжи

необходимо рассматривать прежде всего процесс утонения ровницы в вытяжном приборе прядильной машины.

Для снижения обрывности и повышения качества льняной пряжи суровую льняную ровницу подвергают интенсивной химической обработке перед прядением, при этом связи между элементарными волокнами в комплексах волокон ослабляются, и значительно улучшается дробление волокон и их перемещение в процессе утонения ровницы. В связи с этим обеспечение низкой структурной неровноты суровой ровницы и правильный подбор оптимального режима ее химической обработки являются ключевыми факторами, обеспечивающими низкий уровень обрывности в мокром прядении льна и высокое качество вырабатываемой льняной пряжи.

1.3. Анализ способов химической подготовки ровницы к прядению

В 70-х годах в процессе химической обработки ровницы при подготовке ее к прядению использовался очень вредный экологически опасный отбеливатель -хлорит натрия, который эффективно удалял лигнин из волокна, значительно повышал интенсивность дробления технических льняных комплексов в процессе мокрого прядения льна и качество льняной пряжи [29]. Применение такой технологии стало препятствием для выхода отечественных производителей льняной продукции на мировой рынок в 80-90-е годы, поскольку остаточное содержание соединений хлора в тканях не удовлетворяло экологическим требованиям, установленным в Европейских странах.

В 1994-95 годах была предложена новая технология подготовки ровницы к прядению. Эта технология подготовки ровницы включает в себя в качестве основных операций высокотемпературную щелочную варку и пероксидное беление [30]. При этом с ростом концентрации щелочи растворяются связанные с целлюлозой углеводы с высокой степенью полимеризации, вызывая повреждение самой целлюлозы. При этом происходит нежелательное повышение потери массы

волокна, увеличивается компактность и жесткость вырабатываемой пряжи, что затрудняет ее дальнейшую переработку.

Попыткой отказаться от высокотемпературной обработки льняной ровницы и исключения из процесса веществ вредных для окружающей среды являются разрабатываемая в Ивановском государственном химико-технологическом университете технология разрушения лигнина ферментами [31 - 33]. Однако на сегодняшний день результаты, позволяющие применять подобные технологии в производстве не получены.

Альтернативой описанным способам подготовки ровницы к прядению является перекисно-сульфитный способ химической обработки льняной ровницы, позволяющий сохранить уникальное природное качество льняных волокон и значительно повысить их прядильную способность [34]. Этот способ позволил полностью отказаться от использования хлорита натрия. В таблице 1.1 приведен технологический режим перекисно-сульфитного способа обработки чистольняной ровницы.

Таблица 1.1. Технологический режим перекисно-сульфитного способа обработки чистольняной ровницы

№ Технологические операции и состав раствора Значение параметров обработки

1. Кислование

■ Серная кислота 1.3-1.4 г/л

■ Смачиватель 0.2 г/л (1 кг)

■ Температура 30-35°С

■ Продолжительность 15 минут

Продолжение таблицы 1.1

№ Технологические операции и состав раствора Значение параметров обработки

2. Нейтрализация кальцинированной или каустической содой ■ Температура ■ Продолжительность ■ Конечная щелочность по фенолфталеину 30-35°С 10 минут 0.1-0.2 г/л

3. Окислительная варка ■ Силикат натрия, считая на SiO2 4.0-4.2 г/л

■ Перекись водорода, считая на активный кислород 1.2 г/л

■ Кальцинированная сода до щелочности по фенолфталеину 4.0-4.2 г/л

■ Добавляем каустическую соду до общей щелочности 5.0-5.2 г/л

■ Холодная циркуляция 10 минут

■ Начальная температура 20-25°С

■ Нагрев до температуры 96-98°С 45 минут

■ Обработка при температуре 96-98°С 45 минут

■ Расхолодка до температуры 80-85°С 45 минут

■ Общее время обработки 105 минут

4. Промывка горячей водой с триполифосфатом натрия ■ Температура ■ Продолжительность 0.5 г/л 80°С 20 минут

Продолжение таблицы 1.1

№ Технологические операции и состав раствора Значение параметров обработки

5. Промывка горячей водой

■ Температура 65°С

■ Продолжительность 10 минут

6. Сульфитная варка

■ Сода кальцинированная 20 г/л

■ Сода каустическая 4 г/л

■ Сульфит натрия 8 г/л

■ Начальная температура 30-35°С

■ Нагрев до температуры 92-94°С 20 минут

■ Обработка при температуре 92-94°С 60 минут

7. Промывка горячей водой с триполифосфатом

натрия 0.5 г/л

■ Температура 80°С

■ Продолжительность 20 минут

8. Две промывки горячей водой

■ Температура 65°С

■ Продолжительность По 10 минут

9. Кислование

■ Уксусная кислота 0.8-1.0 г/л

■ Температура 40-45°С

■ Продолжительность 10 минут

10. Контроль на отсутствие щелочи

11. Давление в аппарате при обработке ровницы 2.5-3.0 кгс/см2

12. Смена направления циркуляции через 20 минут во время промывок со сменой воды

Применение одной сульфитно-щелочной варки без перекисного беления позволяет производить подготовку льняной ровницы к мокрому прядению с сохранением природного серого цвета стланцевых волокон. Такая обработка значительно более эффективна, чем применяемая обычно щелочная варка, при которой лигнин в срединных пластинках практически не затрагивается.

Как видно из таблицы 1.1. несмотря на полное исключение из процесса такого экологически опасного компонента как хлорит натрия, технология перекисно-сульфитной обработки ровницы не лишена общих недостатков присущих процессам подготовки льняной ровницы к прядению:

1) основные процессы протекают при температурах близких к температуре кипения воды;

2) при смене растворов производится промывка холодной водой, что ведет к повышенным энергозатратам на нагрев значительных объемов водных растворов;

3) отработанные растворы подержат серную кислоту, кальцинированную соду, каустическую соду, сульфит натрия, уксусную кислоту в количествах многократно превышающих ПДК для сточных вод [4]. Их сброс непосредственно по окончании процесса обработки ровницы недопустим;

4) перед сбросом требуется дополнительная обработка, заключающаяся в нейтрализации кислот и щелочей (доведения рН до уровня 6,5-8,5) с последующим обессоливанием [5].

Устранение недостатков присущих традиционным технологиям подготовки ровницы к прядению возможно на основе использования электрохимически активированных водных растворов.

1.4. Электрохимическая активация (ЭХА) воды

Сущность явления электрохимической активации состоит в том, что обычная вода в результате анодной или катодной (униполярной) обработки в диафрагменном электрохимическом реакторе переходят в метастабильное состояние, характеризующееся аномальной физико-химической активностью, которая постепенно убывает во времени (релаксирует). Именно в период релаксации электрохимической активация (ЭХА) исходная вода проявляет свои главные физико-химические свойства при получении оксидантов [42].

ЭХА позволяет без применения химических реагентов направленно изменять в очень широких пределах кислотно-основные, окислительно-восстановительные и каталитические свойства обычной воды и использовать такие метастабильные жидкости вместо традиционных растворов химических реагентов в различных технологических процессах с целью экономии затрат труда, времени, дорогостоящих материалов и реактивов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Собашко Юлия Александровна, 2017 год

Список литературы

1. Информационно-статистические материалы концерна «Ростекстиль» о работе текстильной промышленности Российской Федерации по итогам 1996-2001 гг.

2. Льняной сектор России и перспективы его развития. / Аналитический доклад института экономики переходного периода. - Москва - 2006. - 111 с.

3. Технология переработки льна с применением интенсивной химической обработки ровницы и прядильных машин ПМ-88-Л5 / Живетин В.В., Карякин Л.Б., Королева Н.Д., Белялетдинова Р.Д. -М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1982. - 54 с.

4. ПДК сточных вод. Электронный ресурс. Режим доступа. http://hydropark.ru/equipment/PDK.htm

5. Павлов Д. В. Универсальная система очистки промышленных сточных вод / Д. В. Павлов, В. А. Колесников// Водоочистка, - 2013, - №1 - с.12 -16.

6. Государственная политика в области экологического развития Российской Федерации: проблемы и пути решения. (Материалы к заседанию Госсовета при Президенте Российской Федерации, декабрь 2016 года). Институт экономики природопользования и экологической политики НИУ ВШЭ

7. Резолюция Международной научно-практической конференции «Водный форум БРИКС» г. Москва 30.09.2016 г.

8. Гинзбург Л.Н., Комаров В.Г., Забелин В.А., Дверницкий И.М. Прядение лубяных и химических волокон и производство крученых изделий. - М.: Легкая индустрия, 1971. - 544 с.

9. Прядение льна: учебник / И.Ф. Смельская, Л.С. Ильин, В.И. Жуков, В.Н. Кротов. - Кострома : Изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 2007. - 544 с.

10.Еремина К.И., Борухсон Б.В. Текстильные волокна их получение и свойства. М.: Легкая индустрия, 1971.

11.Ордина Н.А. Структура лубоволокнистых растений и ее изменения в процессе переработки. - М.: Легкая индустрия, 1978. - 127 С.

12. Ордина Н.А. Одревеснение льняного волокна в зависимости от способов его получения // Труды / ЦНИИЛВ. - М.: Легкая индустрия, 1973.- Т.28.- С.8-15.

13.Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. - М.: Легкая индустрия, 1980. - 392 С.

14. Севостьянов А.Г. Методы исследования неровноты продуктов прядения. -М.: Ростехиздат, 1962.

15.Севостьянов А.Г. Современные методы исследования неровноты продуктов хлопкопрядения. - М.: Легкая индустрия, 1966.

16. Разумеев К.Э. О прогнозировании обрывности в шерстопрядении // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленноти. - 1999. - №2. - С. 125-128.

17.Разумеев К.Э. Методика прогнозирования тонких мест в шерстяной пряже // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности. - 1999. - №2. - С. 38-41.

18.Шутова Н.Е. Обрывность нитей и устойчивость технологического процесса. - М.: Легкая индустрия, 1975.

19.Ордина Н.А. Оценка качества волокна в льняных стеблях по анатомическим признакам // Лен и конопля.- 1960.- №6. - С.20-23.

20.Тихвинский С.Ф. Улучшение качества прядильного льна. - Л.: Колос, 1978. -112 С.

21. Тихвинский С.Ф., Дудина А.Н. Новый метод оценки качества волокна льна-долгунца / Биологические и агрономические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур.- Пермь, 1976.- С.145-190.

22. Соловьев А.Н. Зависимость крепости пряжи от ее номера, неровноты и свойств хлопка //Научно-исследовательские труды / ИвНИТИ. -1941. -Т.ХУ! - Вып.1.

23.Соловьев А.Н. Проектирование свойств пряжи в хлопчатобумажном производстве: Дисс. ... докт. техн.наук. - Москва: МТИ, 1951.

24.Комаров В.Г. Проектирование свойств льняной пряжи. - М.: Легкая индустрия, 1967. - 102 С.

25.Корицкий К.И. Основы проектирования свойств пряжи. - М.: Гизлегпром, 1963. - 246 С

26.Корицкий К.И. Инженерное проектирование текстильных материалов. - М.: Легкая индустрия, 1971. - 352 С

27.Разумеев К.Э. Использование теории выбросов случайных функций при оценке обрывности в шерстопрядении.// Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.- 1999.- №3.- С.128-131.

28.Маслова Н.А. Разработка и внедрение методов составления смесей в прядении на базе современной оценки качества хлопкового волокна: Дисс. ... канд. техн. наук.- Кострома, КГТУ, 2005.

29.Лазарева С.Е., Королева Н.Д., Фридлянд Г.И. Прядение льна с варкой ровницы.- М.: Легкая индустрия, 1966.

30.Иванов А.Н. Физико-химические основы технологии приготовления льнотресты: Дисс. ... докт. техн. наук.—Кострома, КТИ, 1989

31.Чешкова А.В., Лебедева В.И., Мельников Б.Н. Деструкция лигнина хлопка и льна ферментами.// Текстильная химия ИХНР РАН.- 1993.- №1(3).-С.70-75.

32. Мельников Б.Н., Чешкова А.В., Лебедева В.И. Современное состояние и перспективы использования биохимических процессов в текстильной промышленности.// Текстильная химия.- 1998.- №1(13).- С.75-81.

33.Чешкова А.В., Кундий С.А., Лебедева В.И., Мельников Б.Н. Низкотемпературная биохимическая обработка льняной ровницы.// Текстильная химия.- 1996.- №2(9).- С.63-67.

34.Пестовская Е.А. Совершенствование технологических процессов подготовки льняной ровницы к прядению и повышение качества чистольняной пряжи. дисс. ... к.т.н., Кострома - 2007.

35.Паничева С. А. Новые технологии дезинфекции и стерилизации сложных изделий медицинского назначения Под ред. проф. В.М.Бахира М.: Академия медико-технических наук РФ 1998.

36.Бахир В. М. Современные технические электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активирования воды / В. М. Бахир. -М.: ВНИИИМТ, 1999. 84 с.

37.Бахир В.М., Задорожний Ю.Г. Устройство для электрохимической обработки жидкости Патент РФ №2063932, МПК C02F1/461, опубл. 20.07.1996

38. Сизиков В.П. Установка для получения дезинфицирующего и моющего раствора. Патент РФ №2034791, МПК C02F1/461, опубл. 10.05.1995.

39.Ряснов Н.И. Способ получения активированной жидкой СРЕДЫ Патент РФ №2045480 МПК C02F1/461, опубл. 10.10.1995

40.Салех А.Ш. Булычева И.Г., Елисеева И.С., Булычев Г.А Аппарат для электроактивации жидкости Патент РФ №2054386 МПК C02F1/461 опубл. 20.02.1996

41.Бахир В.М.Теоретические основы электрохимической активации. М., «Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники», 1999.

42.Бахир В. М. Электрохимическая активация. Ч. 2 / В.М. Бахир . М.: ВНИИИ мед. техники, 1992. 657 с.

43.Петров В.Л., Алексов Н.В. Патент Способ подготовки лубоволокнистого материала, № 2139374 РФ МПК D01C1/02 / Опубл. 10.10.1999.

44. Петров В.Л., Алексов Н.В. Поточная линия ускорения физико-химической обработки содержащего луб волокнистого материала. Патент № 61719 РФ МПК D01C1/02 Опубл. 10.10.1999.

45. Ивлев А.Г. Применение растворов электрохимической активации в решении проблем беления льняных материалов/ А.Г. Ивлев, Ю.М. Протасов, А.А. Гурусова// Вестник КГТУ 2006, №1 (13), с. 18 -21.

46. Установка для электрохимического синтеза активированных моющих, дезинфицирующих и стерилизующих растворов СТЭЛ-10Н-120-01 (мод. 120-А) Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Санкт-Петербург, НПП «ИЗУМРУД», 2005

47.Интернет ресурс http://www.ecounit.ru/goods_543.html

48. Зубарев Д. Н., Неравновесная статистическая термодинамика, М., 1971

49.Дьяконов В.П. МАТЪАВ 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6. Основы применения. Серия «библиотека профессионала».- М.: СОЛОН-Пресс, 2005.

50. Рудовский П.Н. Использование католита при подготовке льняной ровницы к прядению / П. Н. Рудовский, А. П. Соркин, Ю. А. Собашко // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности, -2014, - № 5, с. 40 - 42.

51.Рудовский П.Н. Выбор времени обработки льняной ровницы в ЭХА-растворах с учетом времени релаксации / П.Н. Рудовский, Ю.А. Собашко, С.Г. Смирнова // Вестник Костромского гос. технол. ун-та. - 2015, - №1. с. 17 - 19.

52. Рудовский П.Н. Влияние релаксации свойств ЭХА растворов на выбор режимов обработки льняной ровницы при подготовке ее к прядению. / П.Н. Рудовский, Ю.А. Собашко, С.Г. Смирнова // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности, -2015, - №5, с. 82 - 88.

53.Евстратова К.И., Купина И.А., Малахова Е.Е. Физическая химия. - М.: Высшая школа, 1990. - 487с.

54. Собашко Ю.А. Стабилизация активности католита в процессе обработки льняной ровницы // Вестник Костромского государственного технологического университета. 2015. № 2 (35). С. 10-11.

55. Собашко Ю.А. Совершенствование режимов обработки льняной ровницы в ЭХА растворах при подготовке ее к прядению/ Ю.А. Собашко // Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы (SMARTEX-2016): сб. материалов XIX Междунар. науч.-практ. форума. Издательство: Иваново: ИВГПУ, 2016, - Ч. 2. - 164 с. - С. 92 - 94.

56. Рудовский П.Н. Обоснование времени обработки льняной ровницы в ЭХА-растворах с учетом их релаксации. / Рудовский П.Н., Собашко Ю.А., Смирнова С.Г. // НТК «Дизайн, технологии и инновации в текстильной и легкой промышленности» (ИННОВАЦИИ-2015).

57. Собашко Ю.А. Обоснование режимов обработки льняной ровницы в католите для подготовки ее к прядению. / Собашко Ю.А. НТК «Дизайн, технологии и инновации в текстильной и легкой промышленности» (ИННОВАЦИИ-2015).

58. Прядение льна и химических волокон: Справочник/ Под. ред. Л.Б.Карякина и Л.Н.Гинзбурга.-М.: Легпромбытиздат, 1991.

59. Рудовский П.Н. Подготовка ровницы к прядению в реакторе для электрохимической активации воды / П.Н. Рудовский, А.П. Соркин, С.Г. Смирнова // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2013. № 3 (345). С. 51-55.

60. Интернет ресурс http://download.ni.com/pub/branches/russia/c_series_modules/ni_9219.pdf

61. Суранов А.Я. LabVIEW 8.20: Справочник по функциям.-М.: ДМК Пресс, 2007

62. Спектрофотометр СФК-256 УБИ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. С-Петербург, ЛОМО-фотоника, 2005.

63. Смирнова С.Г. Анализ влияния на прочность некрученой ровницы электрохимически активированного водного раствора/ С.Г. Смирнова, А.П. Соркин, В.Л. Петров, А.Б. Гаврилова// Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2008. № 4. С. 56-58.

64. Рудовский П.Н. Использование ЭХА-растворов для повышения мацерационной способности льняной ровницы / П.Н. Рудовский, С.Г. Смирнова, А.П. Соркин // Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий («ЛЕН-2014»): тез. докл. междунар. нач.-техн. конф. (Кострома, 23-24 окт. 2014 г.) / Костромской гос. технол. ун-т -Кострома; Изд-во Костром. Гос. технол. ун-та, 2014.- с.41-42.

65. Блэквелл Дж, Маршессо Р. Инфракрасная спектроскопия. Целлюлоза и ее производные. Под ред. Байклза Н. и Сегала Л.- М.: Мир, 1974. - Т.1.- С.9-41.

66. Рудовский П.Н. Анализ процесса подготовки льняной ровницы к прядению в ЭХА-растворах / П.Н. Рудовский, Г.К. Букалов, Ю.А. Собашко, Ф.М.

Сафаров // Вестник Таджикского технического университета. -2015, - №4, -с.43 - 47.

67. Собашко Ю.А., Рудовский П.Н., Громова Е.И. Отработка режимов подготовки льняной ровницы к прядению в католите. Вестник Костромского государственного технологического университета. - 2016 г. -№ 1 (36). - С.15-18.

68. Собашко Ю.А., Рудовский П.Н. Технология использования католита для обработки льняной ровницы при подготовке ее к прядению. Дизайн, технологии и инновации в текстильной и легкой промышленности (ИННОВАЦИИ-2016). Сборник материалов международной научно-технической конференции. МГУДТ. Москва. 2016 г. - С. 227 - 229.

69. Рудовский П.Н., Палочкин С.В., Собашко Ю.А. Анализ процесса получения пряжи из льняной ровницы, подготовленной к прядению в католите. Материалы докладов 49 международной научно-технической конференции преподавателей и студентов в 2 томах. ВГТУ. Витебск. 2016 г. - С. 296 - 299.

70. ГОСТ 10078-85. Государственный стандарт союза ССР. Пряжа из лубяных волокон и их смесей с химическими волокнами.

71. Рудовский П.Н., Собашко Ю.А., Гаврилова А.Б. Оценка прядильной способности ровницы, подготовленной к прядению в католите. Наука текстильному производству: новейшие отраслевые научные разработки в сфере технического текстиля и практический опыт их применения. - М. : Изд-во «БОС», 2017. - 324 с. - С. 167 - 171.

72. Собашко Ю.А., Рудовский П.Н. Анализ физико-механических показателей льняной пряжи, полученной из ровницы, подготовленной к прядению в католите. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Текстильная химия: традиции и новации». Ивановский Государственный Химико-технологический Университет. 27-28 февраля 2017г.

73. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

74. Рудовский П.Н. Выбор технологии подготовки льняной ровницы к прядению с учетом необходимости снижения экологической нагрузки на окружающую среду/ П.Н. Рудовский, Г.К. Букалов, Ю.А. Собашко, С.Г. Смирнова // Материалы VI международной научно-практической конференции. Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований. -North Charleston, USA, -2015, - С. 106 - 116.

75. Рудовский П.Н. Снижение экологической опасности технологического процесса подготовки льняной ровницы к прядению за счет использования ЭХА-растворов/ П.Н. Рудовский, Г.К. Букалов, Ю.А. Собашко, Ф.М. Сафаров// Вестник Таджикского технического университета. -2015, - №1, -с.35 - 38.

76. Собашко Ю.А. Анализ экономической эффективности применения ЭХА раствора для обработки льняной ровницы перед прядением. / Ю.А. Собашко, Г.Ю. Муравьева, П.Н. Рудовский. // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2016 г. - № 3 (360). -С. 123-128.

77. Постановление Правительства РФ от 1 января 2002 г. N 1 "О Классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы" (с изменениями и дополнениями) Система ГАРАНТ: http://base.garant.ru/12125271/#ixzz3eYqlmL58.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 Спектры неровноты по вариантам для пряжи 100 текс

Длина волны,м

Рис.П1.1. Усредненный спектр неровноты для варианта 1 по трем

повторностям

Длина волны, м

Рис.П1.2. Усредненный спектр неровноты для варианта 2 по трем

повторностям

Рис.Ш.3. Усредненный спектр неровноты для варианта 3 по трем

повторностям

Рис.Ш.4. Усредненный спектр неровноты для варианта 4 по трем

повторностям

Длина волны,м

Рис.П1.5 Усредненный спектр неровноты для варианта 5 по трем повторностям

Спектрограмма

! ! 1 1

À ilГ 1 ..... ... ... ..... .... :

и

-J

... Г ..... ....

г- :

! ! i i i \ ! i T Til i i i

Длина волны,м

Рис.П1.6. Усредненный спектр неровноты для варианта 6 по трем

повторностям

! ! 1 ! I

........ ..... --- "Т г-;-; "ГТТ тг

4 Ц- |Ь

........ ..... —!■

11:1 ! 1 ! ! ! ! !

□ и_1_1_1........I_1_1........1_1_I.........I_1_1.......

0.01 0.1 1 ю 100

Длина волны, м

Рис.П1.7. Усредненный спектр неровноты для варианта 7 по трем

повторностям

Спектрограмма

1 ... -- -- --1 1 1 ■ь 1.

--------- ----- .... ... ... 1---------

гГ

1 1

1 1 1 1 1 1 К 1 _ _ ¡_

Длина волны, м

Рис.П1.8. Усредненный спектр неровноты для варианта 8 по трем

повторностям

Длина волны,м

Рис.П1.9. Усредненный спектр неровноты для варианта 9 по трем

повторностям

Приложение 2

Значение разрывной нагрузки (Н) пряжи 100 Текс (по вариантам)

Варианты

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1600 940 970 1890 1680 1450 2050 1530 1670

1590 1160 1380 1510 1540 1180 1880 1930 890

1410 1710 1560 1620 2350 1030 2130 1710 920

1370 1080 1100 1170 1410 1400 1530 2070 1530

1520 1500 1110 1210 1430 1280 1540 1570 1800

1930 1650 1450 1210 1830 1530 1960 1480 1640

1480 1810 1260 1630 1650 1820 2380 1240 1970

1520 1650 1100 680 2100 980 1850 2380 1440

1300 1820 1580 1490 1990 1480 1990 2490 1510

1070 1440 1400 2180 2220 1230 1930 1410 1200

1510 2050 1360 2180 2010 1040 2260 1720 1850

1390 1470 1030 1790 1870 1570 1280 1420 1880

1390 1260 1560 1850 2120 1710 1760 1040 1180

1690 1660 1070 1620 1850 1390 2420 1770 1610

1250 1680 1020 1720 2110 1520 1970 1590 1400

1420 1090 1550 1400 1630 1400 2070 1930 1550

2010 1660 950 1740 1160 1070 1530 2010 1910

1800 1670 1340 1710 1740 1470 1300 1270 1240

1570 1670 1520 1690 2240 1070 1790 1840 1560

1840 1120 1260 1790 1750 1530 1700 1940 1620

1370 2120 1180 1540 1910 730 1930 2370 1980

1040 1700 790 1720 1800 1450 1170 1570 1800

1600 1210 1130 1590 1670 1060 1790 1980 1730

2050 1520 1830 790 1790 1260 2140 2070 1860

Варианты

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1780 1770 2050 1660 1170 1200 1750 1420 1240

1760 1300 1130 1900 2050 1030 1640 1910 1340

1080 1560 1220 2030 1300 1630 1190 1950 2100

1170 1010 890 1600 2420 1470 1720 1560 1480

940 1110 1210 1620 1900 990 1320 2040 1090

1490 1290 1440 1530 1760 1480 2360 1400 1700

1660 1320 940 1730 1560 1360 1810 1400 1860

1300 1590 1120 1920 1720 1530 1370 2000 1610

1690 1750 1640 1260 1380 1230 1840 1750 1780

1450 1670 1240 2130 1840 1100 2140 1650 1820

1440 1620 1240 1920 1530 1100 2060 1740 1750

1230 1270 1100 1790 2440 970 1830 1200 1360

950 1210 1070 1770 1510 1550 1560 1870 1530

1910 1410 1700 1770 1650 1370 1540 1820 1910

1080 1360 1100 1610 1460 1790 1860 1730 2020

1200 1670 1500 1790 1290 1680 1830 1710 1880

Приложение 3 Спектры неровноты по вариантам для пряжи 46 текс

Рис.П2.1. Усредненный спектр неровноты для варианта 10 по трем

повторностям

Рис.П2.2. Усредненный спектр неровноты для варианта 11 по трем

повторностям

! ! 1 11 ! 1 4

-Щ ..... .... -4 44

:

--------- ----- ... 4т:г ..... .-4 44

;

-------- 1-- 444- ..... ..1 44

:

! : 1 1

0.01 0.1 1 ю 100

Длина волны,м

Рис.П2.3. Усредненный спектр неровноты для варианта 12 по трем

повторностям

Приложение 4

Значение разрывной нагрузки (Н) пряжи 46 Текс (по вариантам)

Варианты

10 11 12

420 590 540

440 610 560

460 620 630

460 630 650

470 650 660

510 660 680

560 660 720

560 670 720

570 670 800

580 680 820

590 730 840

610 740 850

620 750 860

630 760 860

680 770 870

690 770 870

700 790 880

700 800 880

700 800 890

710 810 890

710 810 900

730 820 900

730 830 910

750 830 920

Варианты

10 11 12

750 840 930

750 850 950

750 860 960

770 880 960

860 880 990

870 880 1010

870 890 1040

880 900 1050

910 900 1060

950 910 1060

960 920 1070

980 920 1080

1000 960 1140

1100 960 1160

1100 1080 1240

1180 1100 1260

Приложение 5 Значение разрывной нагрузки (Н) пряжи 100 Текс

2100 1810 1570 1530 1890 1830 2040 1870 2180 1680 1560 1940 2350 1860 1960 1920 2250 1240 1780 2430 1960 2090 1550 1170 1740 1350

2380 1820 1370 1880 2130 1310 1820 1760 1920 1140 1780 2150 1760 1960

Приложение 6

Оценка экономической эффективности предлагаемой технологии

1. Расчет затрат на щелочную варку и интенсивный способ обработки

ровницы

Отварка ровницы (щелочной способ)

Вес партии ровницы - 470 кг, объем ванны - 5640 л, модуль ванны - 1:12 (7 операций, время обработки - 3,83 часа; фактическое время обработки со сливами и переливами воды около 5 часов) (табл.П.3.1.).

Таблица П.3.1. Расчет стоимости хим. материалов на партию ровницы

Наименование операции Длительность, мин Концентрация хим. материала, г/л Норма расхода хим. материала на партию, % Расход материала на партию, кг Цена 1 кг хим. материала, руб. Стоимость хим. материала на обработку партии, руб.

Щелочная варка:

каустик 6 - 6,5 7,88 37,04 23 851,92

смачиватель ЭМ-3 0,4 0,48 2,256 124 279,74

редуксил 10/А 0,12 0,15 0,705 168 118,44

подогрев до 980 30

варка при 980 120

расхолодка до 800 10

Промывки

1. горячая вода с триполифосфатом 900 20 0,5-1,0 0,91 4,277 67 286,56

Продолжение таблицы П.3.1

Наименование операции Длительность, мин Концентрация хим. материала, г/л Норма расхода хим. материала на партию, % Расход материала на партию, кг Цена 1 кг хим. материала, руб. Стоимость хим. материала на обработку партии, руб.

2. горячая вода 800 10

3. горячая вода 750 10

4. горячая вода 600 10

Кислование

уксусная кислота 70%, 45-500 10 0,9 - 1,0 1,21 (100%) 8,07 52 419,64

Промывка холодной водой 10

итого: 230 1956,3

Расчет массы воды на 1 налив: 470 12 = 5640 кг. На все операции: 5640 7 = 39480 кг или 39,5 м3. Затраты на воду при обработке ровницы:

- на 1 тонну ровницы расходуется 84,04 м3, на партию - 39,5 м3 39,54,99 = 197,11 руб.

Затраты на электроэнергию при обработке ровницы:

- на 1 тонну ровницы расходуется 0,48 тыс. кВт/ч, на партию - 0,226 тыс. кВт/ч

226 4,63 = 1046,38 руб. Затраты на пар при обработке ровницы

- на 1 тонну ровницы расходуется 5,05 гКал, на партию - 2,37 гКал

2,73825,24 = 2252,91 руб. Затраты на оплату труда с отчислениями отбельщика ровницы: часовая тарифная ставка - 89,3 руб/час, отчисления - 30%

- на оплату труда: 89,3 5 = 446,5 руб.

- на отчисления: 446,5 30/100 = 133,95 руб. Амортизационные отчисления от оборудования:

стоимость оборудования 3,0 млн. руб., норма амортизации за месяц 0,84%1

- амортизационные отчисления за месяц: 3 000 000 0,84/100 = 25 200 руб.

- амортизационные отчисления, относимые на обработку 1 партии: 25 200/168 5= 750 руб.

Общие затраты на обработку партии ровницы: 1956,3+197,11+1046,38+2252,91+446,5+133,95+750 = 6783,15 руб. на 1 кг ровницы: 6783,15/470 = 14,43 руб.

2. Расчет затрат на варку ровницы при использовании электрохимически

активированных растворов

Отварка ровницы в растворе католита

Вес партии - 470 кг, объем ванны - 5700 л, модуль ванны - 1:12 (3 операции, время обработки - 2,83 часа; фактическое время обработки со сливами и переливами воды около 4 часов)

Приготовление рабочего раствора католита - на установках СТЭЛ с производительностью 1 установки - 3000 л/час, мощностью - 10,5 кВт/ч. Стоимость 1 установки 1,0 млн. руб., норма амортизации - 0,84% в месяц. Общее время приготовления раствора - 2,58 часа или 2 часа 35 мин (на первый залив - 25 минут, остальное время для приготовления раствора для замены). Количество аппаратов - 5 шт.

1 - код оборудования - 142926601 -Оборудование для отварки и отбелки. Оборудование относится к 5 амортизационной группе (Срок полезного использования свыше 7 до 10 лет включительно) [77]

Затраты на электроэнергию при приготовлении раствора:

10,5-2,58-5-4,63 = 627,13 руб. Амортизационные отчисления от установки:

- амортизационные отчисления за месяц: 5 000 000 0,84 / 100 = 42 000 руб.

- амортизационные отчисления, относимые на обработку 1 партии: 42 000 / 168 2,58 = 645 руб.

Затраты на оплату труда с отчислениями отбельщика ровницы (приготовление раствора):

часовая тарифная ставка - 89,3 руб./час, отчисления - 30%

- на оплату труда: 89,3 2,58 = 230,39 руб.

- на отчисления: 230,39 30 / 100 = 69,12 руб.

Таблица П3.2. Расчет стоимости хим. материалов на партию ровницы

Наименование операции Длительность, мин Концентрация хим. материала, г/л Норма расхода хим. материала на партию, % Расход материала на партию, кг Цена 1 кг хим. материала, руб. Стоимость хим. материала на обработку партии, руб.

Щелочная варка:

- поваренная соль 2,0 16,0 75,3 8,3 624,99

подогрев до 600 20

варка при 600 120

Промывки

Продолжение таблицы П3.2

Наименование операции Длительность, мин Концентрация хим. материала, г/л Норма расхода хим. материала на партию, % Расход материала на партию, кг Цена 1 кг хим. материала, руб. Стоимость хим. материала на обработку партии, руб.

1. горячая вода с триполифосфатом 600 20 0,5 - 1,0 0,91 4,277 67 286,56

2. холодная вода 10

итого: 170 911,55

Затраты на воду при обработке ровницы:

- на 1 тонну ровницы расходуется 79,89 м3, на партию - 37,55 м3 37,55 4,99 = 187,37 руб.

Затраты на электроэнергию при обработке ровницы:

- на 1 тонну ровницы расходуется 0,32 тыс. кВт/ч, на партию - 0,151 тыс. кВт/ч

1514,63 = 699,13 руб. Затраты на пар при обработке ровницы:

- на 1 тонну ровницы расходуется 2,02 гКал, на партию - 0,95 гКал 0,95 825,24 = 783,98 руб.

Затраты на оплату труда с отчислениями отбельщика ровницы: часовая тарифная ставка - 89,3 руб./час, отчисления - 30%

- на оплату труда: 89,3 4 = 357,2 руб.

- на отчисления: 357,2 30 / 100 = 107,16 руб. Амортизационные отчисления от оборудования:

стоимость оборудования 3,0 млн. руб., норма амортизации за месяц 0,84%

- амортизационные отчисления за месяц: 3 000 000 0,84 / 100 = 25 200 руб.

- амортизационные отчисления, относимые на обработку 1 партии: 25 200 / 168 3,5 = 525 руб.

Общие затраты на обработку партии ровницы:

627,13 + 645 + 230,39 + 69,12 + 911,55 + 187,37 + 699,13 + 783,98 + 357,2 + 107,16 + 525 = 5143,03 руб.

на 1 кг ровницы: 5 143,03 /470 = 10,94 руб.

Таблица П3.3. Сравнительный анализ затрат

Показатели Существующая Новая технология

технология

Время химической обработки:

- технологическое время, мин 230 170

час 3,83 2,83

- время приготовления раствора до

начала обработки, мин 25

- общее час ~5,0 ~4

Стоимость химических реактивов на

1956,3 911,55

партию, руб.

Общие затраты на партию, руб. 6783,15 5143,03

Из таблицы П3.3 видно, что предлагаемая технология позволяет:

1) сократить время обработки партии ровницы на 20%.

2) снизить стоимость хим. реактивов, применяемых для обработки на 53,4%.

3) сократить общие затраты на обработку партии ровницы на 24,2%. Экономическая эффективность составляет 3 489 руб. на 1 тонну ровницы.

Приложение 7

Акт об использовании результатов диссертационной работы

УТВЕРЖДАЮ

АКТ

о внедрении (использовании) результатов диссертационной работы Собашко Юлии Александровны на производстве

Настоящим актом подтверждается, что полученные в диссертационной работе Собашко Ю.А., представляемой на соискание ученой степени кандидата технических наук, следующие результаты:

1 зависимости изменения активности католита от времени

хранения, температуры раствора и продолжительности обработки льняной ровницы;

2. влияние режимов обработки ровницы в католите на мацерационную способность волокна, потерю массы ровницы;

3. рекомендуемые режимы обработки льняной ровницы в католите для подготовки ее к прядению;

приняты к использованию в КНИИЛП дая разработки рекомендаций по использованию электрохимически активированных растворов (католита) в промышленных условиях.

Калинина Л.А. Собашко Ю.А.