Волокнистые высокомолекулярные материалы легкой промышленности в процессах обработки потоком плазмы ВЧ-разряда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.01, доктор технических наук Абуталипова, Людмила Николаевна

• Абуталипова, Людмила Николаевна
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Абуталипова, Людмила Николаевна

Основные условные обозначения

Введение

Глава 1. Модификация волокнистых высокомолекулярных материалов легкой промышленности - эффективный способ улучшения свойств изделий массового потребления

1.1. Свойства изделий и определяющие их параметры

1.2. Методы традиционной обработки материалов легкой промышленности

1.3. Электрофизические методы активации текстильных и кожевенных материалов

1.4. Задачи исследования

Глава 2. Теоретическое обоснование модификации материалов легкой промышленности ВЧ-плазмой низкого давления

2.1. Постановка задачи математического моделирования плазмы ВЧ-разряда низкого давления

2.2. Теоретическое исследование взаимодействия ВЧ-плазмы низкого давления с капиллярно-пористыми телами

2.3. Оценка параметров взаимодействия ВЧ- плазмы низкого давления с капиллярно-пористыми материалами

Глава 3. Высокочастотная плазменная установка и ее технологические параметры в процессе модификации волокнистых высокомолекулярных материалов легкой промышленности

3.1. Методика и аппаратура для экспериментальных исследований параметров ВЧ- плазменной установки

3.2. Характеристики плазменной струи ВЧИ- разряда низкого давления, используемой для обработки материалов легкой промышленности

3.3. Характеристики плазменной струи ВЧЕ- разряда с продувом газа низкого давления, используемой для обработки материалов легкой промышленности

3.4. Основные обобщенные параметры модификации материалов легкой промышленности неравновесной низкотемпературной плазмой

3.5. Анализ процессов взаимодействия неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления с материалами легкой промышленности

Глава 4. Экспериментальное исследование свойств материалов легкой промышленности, обработанных неравновесной низкотемпературной плазмой

4.1. Объекты исследования, методики определения свойств материалов и проведения экспериментальных исследований

4.2. Исследование физико-механических свойств текстильных материалов, обработанных неравновесной низкотемпературной плазмой ВЧ- разряда

4.2.1. Механические свойства текстильных нитей и тканей

4.2.2. Физические свойства текстильных материалов

4.3. Исследование физико-механических свойств натуральных кожевенных материалов

4.3.1 Механические свойства натуральных кожевенных материалов

4.3.2 Физические свойства натуральных кожевенных материалов

4.4. Исследование устойчивости эффекта модификации материалов легкой промышленности

4.5. Структурные изменения волокон и волокнообразующих полимеров под воздействием струйной высокочастотной низкотемпературной плазмы

Глава 5. Физическая модель модификации материалов легкой промышленности под воздействием высокочастотной плазмы низкого давления

5.1. Основные процессы, протекающее в высокомолекулярных волокнистых материалах легкой промышленности под воздействием неравновесной низкотемпературной плазмы

5.2. Физические закономерности комплексного изменения свойств волокнистых высокомолекулярных материалов при воздействии на них низкоэнергетическими частицами

Глава 6. Технологические процессы модификации изделий легкой промышленности с помощью ВЧ-плазменной обработки

6.1. Типовые представители изделий легкой .промышленности, подвергаемые ВЧ-плазменной обработке

6.2. Технологические процессы модификации нитей и тканей с помощью ВЧ-плазменной обработки

6.3. ВЧ-плазменная обработка в технологическом процессе производства натуральной кожи

6.4. Технико-экономическое обоснование эффективности плазменной модификации изделий легкой промышленности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Волокнистые высокомолекулярные материалы легкой промышленности в процессах обработки потоком плазмы ВЧ-разряда»

Современные условия развития внутреннего рынка и влияния на него внешнеэкономических связей ставят перед легкой промышленностью целый комплекс задач, связанных с производством высококачественных изделий.

Проблемы повышения конкурентоспособности изделий легкой промышленности имеют большое социально-экономическое, государственное значение. Одним из эффективных путей их решения является оптимизация свойств материалов, используемых для производства товаров народного потребления. Это требует проведения систематических фундаментальных исследований, которые охватывают значительное количество разделов научных направлений, в том числе, создание высокоэффективных методов обработки материалов, обеспечивающих их модификацию.

Качество изделий легкой промышленности во многом зависит от конструктивных решений, технологии их изготовления, от свойств материалов, соответствия их комплексу требований гигиенического, защитного, эксплуатационного характера. Удовлетворение этому комплексу требований обеспечивается, прежде всего, соответствующими физико-механическими, физико-химическими свойствами материалов.

Повысить конкурентоспособность изделий легкой промышленности (одежды, обуви и т.д.) возможно несколькими путями, например: изменив конструкцию изделия, применив новое оборудование, технологию обработки деталей и сборки конструктивно-технологических узлов, создав новые текстильные, нетканые, натуральные и искусственные материалы или придав им новые, заданные свойства.

В процессе эксплуатации внешним воздействиям (механическим, тепловым, химическим и т.д.) подвергаются в, первую очередь, поверхностные слои материалов, и от их прочности, стойкости зависят добротность, долговечность изделий. Поскольку именно с поверхности начинается механическое разрушение, коррозия, старение, в технологиях переработки материалов применяются различные методы поверхностной модификации. В металлообработке - наклеп, азотирование, цементация, воронение, в технологии строительных материалов - аппретирование серой, смолами, полимерами, в технологии текстильных материалов, кожи и меха - дубление, поверхностное крашение, аппретирование различными составами для придания определенных свойств и т.д. Традиционные методы модификации поверхности изделий текстильной, кожевенно-меховой промышленности (механические, термические, химические, химико-термические, электрохимические) не позволяют комплексно улучшить характеристики поверхности и создают ряд проблем, важнейшими из которых являются дефицит сырьевых и энергетических ресурсов, загрязнение атмосферы и промышленных стоков, и не всегда могут удовлетворить всё возрастающие запросы потребителей. Существенным недостатком традиционных методов обработки является то, что изменение в заданную сторону одного параметра сопровождается, как правило, ухудшением других свойств материала.

Уменьшить остроту указанных проблем позволяет использование, например, в текстильной промышленности плазмохимической технологии, характеризующейся меньшим потреблением химических реагентов и загрязнением окружающей среды. Однако плазмохимические методы модификации имеют ограниченные области применения за счет того, что всегда связаны с изменением химических свойств материалов. Вместе с тем имеется разновидность плазменной обработки, которая используется для воздействия на металлы и их сплавы, полупроводники, стекла, полимеры, без плазмохимических реакций - это физическая модификация в неравновесной низкотемпературной плазме (НТП) [1-5]. Преимущество такого метода заключается в отсутствии химических превращений на обрабатываемой плазмой поверхности и неизменности химического состава полимеров. В связи с этим в настоящее время ведутся исследования по установлению закономерностей изменения эксплуатационных, потребительских и технологических свойств полимерных материалов за счет структурной и физической модификации их поверхности путем плазменного воздействия. Однако пока в этой области отсутствуют систематические исследования, которые могли бы дать полное представление о закономерностях изменения свойств волокнистых полимерных материалов различной природы (текстиль, кожа, мех) в зависимости от технологических параметров плазмы, до сих пор не разработана физическая модель процесса взаимодействия неравновесной низкотемпературной плазмы с волокнистыми высокомолекулярными материалами, имеющими капиллярно-пористую структуру, а также отсутствуют рекомендации по рациональной технологии и режимам обработки указанных материалов. Исследование взаимодействия неравновесной низкотемпературной плазмы с волокнистыми полимерными материалами и создание на их основе технологических процессов плазменной физической модификации позволят управлять свойствами материалов для различных условий эксплуатация и назначения изготовляемых из них изделий, а также позволят интенсифицировать процессы переработки сырья, полуфабрикатов.

Диссертационная работа направлена на решение актуальной задачи-комплексного улучшения технологических, эксплуатационных, гигиенических и защитных свойств волокнистых материалов, используемых для изготовления одежды, обуви и других изделий легкой промышленности путем направленного изменения их свойств с помощью обработки струйной низкотемпературной плазмой ВЧ-разряда.

В диссертации изложены результаты работы автора в период с 1987 по 1998 г.г. по исследованию, разработке и внедрению процессов и оборудования, позволяющих управлять свойствами текстильных материалов из природных, искусственных и синтетических волокон, натуральных кожи и меха.

Работа, выполненная в Казанском государственном технологическом университете в соответствии с научно-технической программой ГКНТ

Перспективные материалы и изделия лёгкой промышленности», в рамках Российской научной программы ЛЕНТЕК-34 Раздел № 34.7.1 «Создание новых видов связующих, плёнкообразующих полимерных композиций.» и во Всероссийском научно-исследовательском проектном институте "Мединструмент" в соответствии с Федеральной программой РФ «Развитие медицинской промышленности и обеспечение лекарственными средствами и медицинской техникой на 1994-1997 годы», посвящена созданию научно-обоснованных технологических разработок, обеспечивающих решение ряда важных прикладных задач легкой промышленности.

В первой главе приводится анализ наиболее распространенных методов модификации волокнистых высокомолекулярных соединений, используемых для изготовления одежды, обуви и других изделий народного потребления, рассматриваются их возможности в формировании различных свойств. Приведены сведения о параметрах, характеризующих свойства изделий и их изменения в технологических процессах производства текстильных нитей, тканей, натуральных кож и изделий из них.

Рассмотрено современное состояние электрофизических методов изменения свойств обрабатываемых материалов. Обоснована эффективность применения низкотемпературной высокочастотной плазмы для модификации текстильных, кожевенно-меховых материалов.

Диссертантом установлено, что модификацию волокнистых высокомолекулярных материалов легкой промышленности и изделий из них можно осуществлять, применяя ВЧ-плазменную обработку. Такие работы ведутся, например, группой исследователей Ивановской государственной химико-технологической академией, Казанского государственного технологического университета в содружестве с ГУЛ ВШШИМИ, Московской государственной текстильной академией и т.д.

Подробно рассмотрено, какие свойства текстильных материалов изменяются под воздействием низкотемпературной плазмы, какие виды разрядов используются для активации полимерных материалов, как трактуется процесс взаимодействия плазмы с твердыми телами, выделены основные факторы, подлежащие исследованию в данной работе ввиду недостаточной теоретической и практической разработок.

На основании анализа опубликованных работ установлено, что в настоящее время до конца не реализованы потенциальные возможности плазменной технологии модификации волокнистых материалов легкой промышленности. До сих пор не существует единой концепции, в рамках которой описывалось бы поведение текстильных и кожевенных материалов при плазменной обработке, позволяющей априорно решать вопрос о преимуществах того иного типа разряда, его параметрах.

Отсутствие теоретических зависимостей между свойствами материалов и параметрами разряда не позволяет корректно описать процесс взаимодействия НТП с волокнистыми полимерными материалами и изделиями из них. Показано, что в плазменной технологии не сформулировалась как самостоятельная часть направление по управлению сочетанием свойств материалов для изделий народного потребления.

Обзор литературы доказывает своевременность развитого в диссертации направления, которое предполагает: выявление факторов, ответственных за модификацию свойств; установление, разработку физической модели взаимодействия плазмы с полимерными материалами; аналитическое обоснование пределов регулирования показателей свойств и пределов показателей параметров плазмы, ответственных за модификацию, поиск связи между показателями свойств и характеристиками плазмы, и плазмотрона.

На основе обобщения информации по вопросам модификации материалов легкой промышленности с целью придания им определенных технологических, эксплуатационных и потребительских свойств проведен анализ результатов исследований в этой области науки и техники, что позволило сформулировать цель и основные задачи работы.

Во второй главе дается теоретическое обоснование возможности модификации материалов легкой промышленности неравновесной ВЧ-плазмой. Разработана математическая модель квазинейтральной плазмы ВЧ-разряда низкого давления, которая описывает технологические характеристики емкостного разряда: пространственные распределения концентраций заряженных частиц, электронной и газовой температур, напряженности электрического поля.

Разработанный численный алгоритм и программа расчета основных технологических характеристик плазмы ВЧ-разрядов низкого давления путем решения нелинейной краевой задачи для системы дифференциальных уравнений позволили провести численный эксперимент, в результате которого установлены теоретические зависимости основных технологических характеристик ВЧ-разряда низкого давления от давления газа, межэлектродного расстояния, приложенного ВЧ-напряжения, частоты поля. Результаты расчетов удовлетворительно согласуются с данными экспериментальных исследований и существующими представлениями об элементарных процессах, протекающих в ВЧ-разрядах.

На основе численных оценок обобщенных параметров плазмы - энергии ионов и плотности ионного тока, поступающих на поверхность тела, размещенного в плазме, установлен диапазон изменения величин указанных параметров плазмы. Величина энергии иона оценивается в 10-90эВ, плотность ионного тока 0,1-ЗА/м2, степень неравновесности плазмы равна 40-90. Теоретически доказано, что наиболее вероятными процессами, ответственными за модификацию капиллярно-пористых тел являются рекомбинация ионов на поверхности и ее бомбардировка ионами.

Проведенная оценка длины свободного пробега частиц плазмообразующего газа и их дебаевского радиуса экранирования в ВЧЕ-разряде показала, что в порах и капиллярах модификация происходит, в основном, за счет рекомбинации ионов, а обработка внешней поверхности материала идет за счет как рекомбинации, так и за счет бомбардировки.

Третья глава содержит результаты экспериментальных исследований ВЧ-плазмы низкого давления, описание аппаратуры и методики для измерения концентрации электронов, плотности тока, напряженности магнитного поля, теплового потока, скорости потока, мощности разряда и светового излучения, частоты столкновений, температуры электронов, энергии ионов и плотности ионного тока в ВЧ-плазме в присутствии волокнистых полимерных материалов с учетом особенности диагностики ВЧ-разрядов низкого давления

Описана созданная ВЧ-плазменная установка, для получения индукционного и емкостного разрядов. Получены пространственные распределения параметров ВЧ-разрядов. Экспериментально определено распределение ионов по энергиям, как в индукционном, так и емкостном разрядах, и энергетическое распределение ионного тока. Показано, что величина энергии ионов в емкостной форме разряда при 0,5 < Рр < 1,0 кВт и 0,02 < О < 1,2 г/с в три-четыре раза выше, чем в индукционной.

По результатам экспериментальных исследований установлены зависимости характеристик разряда от входных параметров высокочастотных плазменных установок при введении в плазменный поток волокнистых высокомолекулярных материалов и природы плазмообразующих газов - аргона и смесей аргона с кислородом, азотом, воздухом.

Обоснован выбор базовых режимов работы ВЧ- плазменных установок, которые целесообразно использовать для обработки волокнистых материалов органической природы в определённых технологических целях.

Установлено, что к основным технологическим параметрам, отвечающим за модификацию свойств волокнистых полимерных тел следует отнести величину ионного тока на поверхность,^) энергию ионов(\\^) и степень термической неравновесности (Те/Та). Выбор этих параметров показывает, что наряду с обыкновенным термическим воздействием (влияние теплового потока), в плазме ВЧ- разрядов происходит специфическое воздействие за счет ji и Wi.

Установлено, что в капиллярах и порах волокнистых высокомолекулярных материалов зажигается несамостоятельный разряд, позволяющий модифицировать материал по всему объему. Воздействие на внутреннюю поверхность пор и капилляров волокнистых материалов происходит в основном за счет процесса рекомбинации ионов на поверхности.

На основе экспериментальных зависимостей обобщенных параметров (Wi, ji), ответственных за обработку материалов от входных параметров плазмотрона (Рр, G, Р), построена статистическая модель в виде полинома второго порядка. Обработку экспериментальных данных проводили с помощью статистического пакета «Statgraphics 2.1 for Windows-95». Это позволило определить базовые режимы обработки высокомолекулярных материалов и построить физическую модель их модификации с помощью ВЧЕ-разряда низкого давления.

В четвертой главе содержится описание результатов экспериментального исследования физико-механических и физико-химических свойств материалов легкой промышленности, обработанных неравновесной низкотемпературной плазмой.

Дано описание базовых объектов исследования, методов и средств исследования свойств материалов, проведения экспериментальных исследований и используемой аппаратуры.

В качестве базовых взяты материалы из целлюлозы: нити и ткани из льна, хлопка, джута и кенафа и их смесей; из коллагена кожного покрова животных: шкуры КРС, свиней, кожевая ткань; из полиамида: нити из капрона; из полипропилена: нити, пленки; из полиэфира: нити из лавсана; из полиэтилена, поливинилхлорида: пленки. Нетканые капиллярно-пористые тела представлены ватой из растительных волокон, синтепоном из синтетических волокон лавсана, поролоном из пенополиуретана.

Использованы методы ИК-спектроскопии, ЭПР, электронной и оптической микроскопии, рентгеноструктурного анализа. Приведены результаты экспериментального исследования физико-механических, физико-химических и химических свойств текстильных нитей и тканей, натуральной кожи, полимерных плёночных и нетканых материалов, обработанных ВЧ-плазмой.

Приводятся результаты взаимодействия неравновесной низкотемпературной плазмы с волокнистыми материалами, как в процессе их переработки, так и в готовом виде (суровые, крашенные, пропитанные спецсоставом ткани, кожевенное сырье, голье, полуфабрикаты, готовая натуральная кожа). Установлены параметры плазменных установок, влияющие на эффективность модификации свойств исследуемых материалов.

Проведено статистическое моделирование зависимости физико-механических свойств волокнистых материалов от параметров плазмотрона.

В пятой главе представлена физическая модель процесса модификации волокнистых полимерных материалов с помощью неравновесной низкотемпературной плазмы Построены зависимости изменения физико-механических свойств волокнистых высокомолекулярных материалов от плотности ионного тока на поверхность и энергии ионов плазмообразующего газа.

Рассмотрены закономерности изменения физико-механических свойств волокнистых материалов легкой промышленности от трех основных процессов, влияющих на их модификацию: рекомбинации ионов на поверхности, бомбардировки поверхности ионами и теплового воздействия потока плазмы.

Разработана статистическая модель процесса взаимодействия ВЧ-плазмы низкого давления с высокомолекулярными волокнистыми материалами, которая описывает зависимость физико-механических свойств материалов от основных обобщенных параметров ВЧ-разряда.

Шестая глава посвящена разработке технологических процессов модификации текстильных материалов, натуральной кожи. Дано обоснование выбора объекта модификации плазменной обработки, описаны технологические процессы упрочнения текстильных нитей шовного хирургического материала, подготовки ткани из натуральных волокон к крашению и отделке, огнестойкой отделки тканей из льняной пряжи, сборки обуви клеевым методом крепления.

Приведены результаты исследования и рекомендации, позволяющие интенсифицировать отдельные стадии текстильных и кожевенно-меховых технологических процессов: влажно-тепловую обработку и шлихтование пряжи из растительных волокон перед ткачеством; расшлихтовку льняных и полульняных суровых тканей; отмоку кожевенного сырья, его золение, обезжиривание, обеззоливание, пикеливание, сборку обуви клеевым методом.

Конструктивно разработаны варианты ВЧ-плазменных установок для обработки нитей, ткани и натуральной кожи.

Дано технико-экономическое обоснование эффективности плазменной модификации материалов легкой промышленности. Приведены основные технико-экономические показатели внедрения плазменной обработки пряжи из растительных волокон перед шлихтованием нитей основы и увлажнения нитей утка ткани, а также кожевенного сырья в процессах выделки хромовой кожи для верха обуви, затяжной кромки верха обуви перед склеиванием с подошвой, клеевых материалов перед дублированием ткани при производстве костюмов.

Приложение содержит акты использования результатов диссертационной работы на ОАО "Казанский льнокомбинат",ГНПИ " Мединструмент", АО "Сафьян", швейном предприятии АО "Адонис", обувном объединении АО "Спартак". Суммарный экономический эффект от внедрения технологических процессов ВЧ - плазменной модификации составляет 12615,2 рублей.

Таким образом диссертационная работа представляет собой научно-обоснованные технологические разработки, обеспечивающие решение ряда важных задач легкой промышленности, имеющих большое народнохозяйственное и социальное значение и заключающихся в создании комплекса новых процессов модификации капиллярно-пористых волокнистых материалов и изделий из них, которые в сочетании с разработанным оборудованием позволяют управлять технологическими, эксплуатационными, потребительскими и защитными свойствами материалов с помощью обработки струйным ВЧ-разрядом низкого давления.

На защиту выносятся следующие научные положения и выводы:

1. Результаты экспериментальных исследований взаимодействия потоков неравновесной низкотемпературной плазмы и волокнистых высокомолекулярных капиллярно-пористых тел, устанавливающие, что основными параметрами процессов модификации, определяющими свойства обрабатываемых материалов являются энергия ионов \Уь ионный ток }ь на его поверхность и степень термической неравновесности Те/Та. Оптимальный диапазон этих параметров для разработанных методов модификации: \¥;=40-90 эВ, ^=0,1-3 Ам2, Те/Та=3-90.

2. Физическая модель процесса модификации капиллярно-пористых волокнистых тел органической природы потоком неравновесной низкотемпературной плазмы.

3. Результаты исследований процессов взаимодействия потока неравновесной низкотемпературной плазмы с текстильными нитями, тканями, натуральной кожей, синтетическими пленочными материалами. Основы рациональной технологии плазменной модификации сырья, полуфабрикатов и готовой продукции текстильного и кожевенно-мехового производств.

4. Результаты теоретических расчетов и экспериментальных исследований по созданию промышленных образцов ВЧ-плазменных установок, предназначенных для реализации предложенных процессов модификации.

5. Установленную взаимосвязь между химической природой волокнообразующего полимера, природой его происхождения, структурой материалов (нить, ткань и нетканый материал, кожа, пленка) и эффективностью плазменной обработки.

6. Выявленные особенности влияния плазменной обработки на протекание процессов выделки кожи, подготовки и отделки текстильных нитей и тканей.

7. Выявленный эффект интенсификации отдельных стадий технологических процессов переработки текстильного и кожевенно-мехового сырья и полуфабрикатов.

8. Разработанные способы огнезащитной отделки льняных тканей, производства бактерицидных медицинских шовных нитей, повышения адгезионной прочности лицевого слоя натуральной кожи, клеевого крепления верха обуви и подошвы, клеевых прокладочных материалов с основными деталями одежды.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности», Абуталипова, Людмила Николаевна

1. Основные результаты и научно-техническая значимость выполненной работы.

В работе исследовано влияние ВЧ-плазмы низкого давления на свойства натуральной кожи для верха обуви на равных стадиях ее изготовления. Определено влияние величин расхода газа и мощности разряда на потенциал плазмы. Найдены режимы плазменной обработки, улучшающие качество кожи, повышающие прочность. Изучены технологические процессы обработки ВЧ-плазмой, позволяющие снизить время отмоки сырья в 6 раз, повысить нажор голья, изменить водопоглощающие свойства полуфабриката. Установлена связь между режимами работы установки, параметрами плазмы, технологическими приемами обработки и физико-механическими свойствами натуральной кожи. Создана ВЧ-плазменная установка для модификации поверхности натуральной кожи.

2. Внедрение диссертационной работы в практику.

Результаты диссертационной работы переданы на кожобъединение в виде научно-технического отчета, технологической инструкции и технической документации на ВЧ-плазменную установку. Результаты работ по уменьшению времени отмоки сырья и замены химреактивов в отделочном процессе на ВЧ-обработку с целью придания кожам водопоглощающих свойств будут использоваться в производстве натуральной кожи.

Нач. тех. отдела Зав. лабораторш

А.Маямсина М.Ф.Яркаев?

Гл^йженер АО «Сафьян» К.Мамедова /Л^^2^^- 1997г.

РАСЧЕТ экономической эффективности внедрения плазменной обработки кожевенного сырья в процессах выделки хромовой кожи для верха обуви

Технологический процесс предусматривает обработку сырья ВЧ-плазмой низкого давления перед процессами отмока - золение. В результате ВЧ-плазменной обработки уменьшается время одного технологического цикла, количество барабанов, необходимых для проведения отмоки, трудоемкость обработки и потребляемая мощность оборудования.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

Наименование показателей Индекс Единицы измерения Показатели

До внедрения после

1 2 3 4 5

1. Годовой Го дм2/год 108,6-Ю6 108,6-Ю6 выпуск кож шт/год 398000 398000

2. Стоимость Цз руб/кг 6000 6000 сырья руб/шт 108000 108000

3. Мощность Му1 кВт 180 — оборудования Му2 кВт — 170

4. Трудоемкость То1 час 0,17 — обработки 1 То2 час — 0,116 шкуры

5. Количество Кз шт 135 135 одновременно загруженных шкур

6. Продолжитель- Тз час 4,6 5,6 ность подгот. циклов

1 2 3 4 5

7. Время работы Вд1 час/день 24 24 уст-ки в день Вд2 час/день 16

8. Коэффициент использования оборудования Кисп. 0,9 0,9

9. Расходы на обслуживание Роб % 5 5

10. Нормативный коэффициент Ен 0,15 0,15

11. Транспортно-заготовит. и монтажные работы Тзр % 5 5

12. Стоимость оборудования подвесные Су1 млн/руб 84 56 барабаны плазменные Су2 млн/руб 90 установки

13. Зарплата рабочих Зв руб/мес 36000 28400

14. Стоимость киловатт-часа руб 230 230

15. Коэффициент дополнит, зараб. платы Кдз од од

16. Коэффициент отчислений на соц. страхов. Ксс 0,18 0,18

17. Накладные расходы Кнр 1,42 1,42

18. Доля брака Д61 Д62 0,08 0,03

19. Кол-во раб. дней в году Чт 306 306

ЗАТРАТЫ ПОСЛЕ ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ а) трудоемкость с применением ВЧ- плазменной обработки изделий для годовой программы: б) капитальные вложения в производственные фонды равны балансовой стоимости оборудования:

КВ2=Су2х(1+Роб/100)х(1+Тзр/100)=

7Л 06 -8 + 90-106х(1 + 5/100) = 5040Л06х1.05х 1.05 = 160.96-106руб. в) текущие затраты складываются из расходов на электроэнергию и заработную плату. Затраты на электроэнергию определяются так: Зэ2=Му2хТг2х230=170x62677,6x230=2450694160 руб./год=2450,69-106 руб./год г) затраты на годовую программу: 32=Зэ2+Зз2+ЕнхКВ2хТг2/(ВдхКиспхЧг)=

2450,69-106+8725705+0Д5х160,96-106х62677,6/6609,6= =2459415705+24144000x9,4828=2688368739,13=2688,36-10бруб./год

ЗАТРАТЫ ДО ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ а) трудоемкость ионной очистки изделий для годовой программы:

Tir лг Т 1 , ^г ч/т^ 398000 X (135x0.17+ 4.6) Тг1=Го х (Кз х Toi + Тз)/Кз=- --= 2948x27,55=81221,5 час/год б) капитальные вложения в производственные фонды:

КВ 1=Су 1 х 1,05х 1,05=7000000х 12х 1,05х 1,05=92610000=92,6M О6 руб. в) текущие затраты на электроэнергию: Зэ1=Му1хТг1х230=180х81221,5x230=3362570100 руб./год=3362,57-106 руб./год Затраты на заработную плату

3з1=3вх12 месх(1+Кдз+Ксс+Кнр)хТг1/(Вдх306 днейхКисп)=

36000х12х(1+0,1+0Д8+1,42)х81221,5/24x306x0,9= =36000x12x2,7x81221,5/6609,6=14333205,88=14,33-Ю6 руб./год г) затраты на годовую программу:

31 =3э 1+3з 1 +ЕнхКВ 1 х Тг 1 /(В дхКиспхЧг)=

584794+3362570100+14333205,88+0,15x92610000x81221,5/24x0,9x306= =3376903305,88+13891500x81221,5/6609,6=3376903305,88+170704500,6= =3547607806,48 руб./год=3547-106 руб./год

ГОДОВОЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Годовой экономический эффект определяется как сумма эффекта за счет уменьшения времени одного технологического цикла, трудоемкости обработки шкуры, снижения процента брака. Экономия за счет производительности: Эп=31-32=3547-106- 2688,36-Ю6 = 859-106 руб./год Экономия за счет снижения брака:

Эб=ЦзхГох(Дб 1 - Дб2)=108000x398000х(0,08 - 0,03)= =2149200000=2149,2-106 руб./год Суммарный годовой экономический эффект: Э=Эп+Эб=859-106 + 2149,2-106=3008200000=3008,2-106 руб./год

Нач. тех. отдела Нач. планового отдела

С. А.Маямсина Ю.Г.Краснова