Главная
страница 1

На правах рукописи     

ПОНОМАРЁВА АНТОНИНА НИКОЛАЕВНА
 
 
 
ОПТИМИЗАЦИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДУБЛИРОВАНИЯ ТАФТИНГОВЫХ КОВРОВ

 
 

 
Специальность 05.19.02 – «Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья»

 
 


АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
 
 

Санкт-Петербург 2010


Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургском университете технологии и дизайна».

 


Научный руководитель:

  

кандидат технических наук, доцент,

Просвирницын Александр Викторович

  


Официальные оппоненты:

  

Доктор технических наук, профессор,

Киселёв Александр Михайлович

Кандидат технических наук, доцент,

Гусаков А.В.





Ведущая организация:

  

ООО «ДЮНА-ТАФТ», г. Калининград

          

Защита состоится «27» декабря 2010 года в 1200 на заседании диссертационного Совета Д 212.236.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна» по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 18, ауд 241.

 
  С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 18. Автореферат размещен на сайте www.sutd.ru.

 
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан "26" ноября 2010 г.



Учёный секретарь диссертационного совета А.Е. Рудин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. 90% мирового рынка производства ковровых изделий осуществляется тафтинговым способом. Данная технология выработки является доминирующей, так как обладает рядом неоспоримых преимуществ: экономичностью производства, коротким временным производственным циклом, относительной доступностью сырьевой базы.

Ковры, изготовленные тафтинговым способом, по своему внешнему виду напоминают традиционные ковры с ворсистой поверхностью. Богатое ассортиментное разнообразие достигается за счет комбинации и замены ворсовой пряжи, первичной и вторичной подложек, кроме этого во время производства каркасного материала появляется возможность создания новой архитектуры поверхности. Влагоустойчивость, износостойкость, теплостойкость, огнестойкость – лишь немногие качества, которые можно получить в готовом тафтинговом материале. Таким образом, большой ассортимент тафтинговых ковров дополняется широкой областью их применения.

Объем рынка ковровых покрытий в России оценивается, примерно, в 193.2 млн. евро. При этом доля импорта в общем объеме предложения составляет 80%, что соответствует 49,0 тыс. тонн (40-50 млн. кв.м.) в натуральном выражении или 110,6 млн. долл. в стоимостном выражении. Лидером по импорту ковров оказалась компания ЗАО «Таркетт Рус». Объем импорта этой компании в натуральном выражении составил 15,3% от всего объема импорта, в стоимостном выражении – 15,4%. Что же касается экспорта, то по данным ВНИИ потребительского рынка и мониторинга предметом экспорта России до сих пор являются товары с низкой добавленной стоимостью (см. рис.1).








- одежда, трикотаж;  - готовые ткани, технический текстиль;  - суровые ткани;

- предметы интерьера, ковры и ковровые изделия,  - кожа, обувь, мех;  - прочие


Рис. 1 - Сравнительная структура российского и мирового экспорта товаров, % (по данным ВНИИ потребительского рынка и мониторинга)


Объем экспорта ковровых покрытий в 2008 году составил лишь 2,1 тыс. тонн в натуральном выражении или 4,2 млн. долл. в стоимостном выражении. Лидерами по экспорту ковров являются компании ООО «СП ЗАРТЕКС» и ООО «ДЮНА-ТАФТ». Объем экспорта этих компаний в натуральном выражении составил 16,4% и 23,9% от всего объема экспорта ковровых покрытий.

Таким образом, на рынке ковровых покрытий отмечается значительное преобладание импорта над экспортом, как в натуральном, так и  в стоимостном выражении. Несмотря на большой процент экспорта, спрос на ковровую продукцию в России удовлетворяется лишь на четверть от потребности. Для отечественных производителей открываются широкие возможности по развитию отрасли в интересах промышленности и населения.



Цели и задачи работы. Целью работы является оптимизация технологического процесса дублирования тафтингового материала, путем замены связующего материала – латексного компаунда, термоплавким полиэтиленовым мелкодисперсным порошком. Достижение поставленной цели предусматривает решение задач:

- выявление основных способов изготовления тафтинговых материалов;

- обобщение и систематизация информации особенностей технологии дублирования тафтингового материала с использованием латексного компаунда и альтернативных видов создания тафтингового материала;

- установление точек, требующих оптимизации в технологии дублирования при помощи латексного компаунда;

- выявление информации о современных клеевых соединениях, использующихся в текстильной промышленности, и научное обоснование выбора мелкодисперного термоклеевого полиэтиленового порошка;

- установление значимых свойств тафтингового материала и мелкодисперного термоклеевого полиэтиленового порошка при дублировании тафтингового материала, а так же требований к качеству тафтингового материала;

- моделирование технологического процесса дублирования тафтингового материала, путем замены связующего материала – латексного компаунда, полиэтиленовым мелкодисперсным порошком;

- исследования физических свойств объектов: образца, изготовленного по латексной технологии и образца, изготовленного по оптимизированной технологии (определение высоты ворса, числа ворсовых пучков, толщины, линейной плотности ворсовой пряжи, поверхностной плотности ворса, поверхностной плотности коврового материала, поверхностной плотности приклея)

- установление режимов проведения операции дублирования оптимизированным способом;

- исследование физико-механических свойства тафтингового материала, полученного новым способом дублирования (определение прочности при расслаивании, разрывной нагрузки, удлинения при разрыве, работы разрыва, прочности закрепления ворсового пучка, стойкости к истиранию, измерения толщины ковров под действием динамической нагрузки, жесткости при изгибе, исследования на воздействие роликового стула, стойкости к истиранию, имитацией каблуков);

- проведение сравнительного анализа латексного способа дублирования с оптимизированным способом дублирования мелкодисперсным термопластичным порошком.

- оценка возможности реализации оптимизированной технологии дублирования тафтингового материала с использованием мелкодисперного термоклеевого полиэтиленового порошка



Объект исследования. Объектом исследования является технологический процесс дублирования тафтингового материала.

Методы исследования. При выполнении работы использовались: методы системно-структурного анализа, теории классификации, методы экспертных оценок, математической статистики, социологических и маркетинговых исследований, теории алгоритмизации и программирования.

Экспериментальные исследования свойств материалов проводились в лабораторных условиях с использованием как разработанных, так и стандартных методов. В работе использованы программные продукты: Windows, MatCAD, Microsoft Word, Microsoft Excel, Photoshop, CorelCraw, Microsoft PowerPoint, Paint.



Научная новизна результатов проведенных исследований:

- разработана модель технологического процесса дублирования путем замены латексного компаунда мелкодисперсным термоплавким полиэтиленовым порошком;

- разработаны режимы дублирования тафтингового материала с использованием мелкодисперсного термоплавкого полиэтиленового порошка;

- исследованы свойства тафтингового материала, полученного новым способом дублирования;

- предложен сравнительный анализ латексного способа дублирования с оптимизированным способом дублирования мелкодисперсным термопластичным порошком.

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что:

- оптимизирован технологический процесс дублирования тафтингового материала, что значительно сокращает затраты на производство и снижает стоимость готового продукта;

- разработаны режимы дублирования тафтингового материала с использованием мелкодисперсного термоплавкого полиэтиленового порошка, что позволяет изготавливать продукт при использовании минимальных расходов и одновременно добиваться необходимых свойств;

- исследованы свойства тафтингового материала, полученного новым способом дублирования, тем самым продукт имеет предсказуемые свойства;

- предложен более экономичный тафтинговый материал, отвечающий основным требованиям к данному виду продукции.

Производственная апробация и реализация результатов работы осуществлена в условиях ООО «Нева-Тафт», г. Санкт-Петербург, что подтверждено актами производственной проверки и внедрения. Установлено, что результаты работы позволяют получить значительный социальный и экономический эффект.



  1. Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», «Дни науки – 2008» (СПГУТД, Санкт-Петербург, 2008 г.), Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», «Дни науки – 2007» (СПГУТД, Санкт-Петербург, 2007 г.), VIII Межвузовской научно-практическая конференция студентов и аспирантов «Молодежь, наука, творчество – 2010» (г. Омск, 2010), VII Межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Молодежь, наука, творчество - 2009» (г. Омск, 2009).

Публикации. Основные результаты исследований, выполненные в рамках настоящей диссертации, опубликованы в 7 печатных работах, в том числе в журналах, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по каждой главе и общих выводов по работе, списка использованной литературы. Диссертация изложена на 133 страницах основного текста, включающего 49 рисунков и 21 таблицу. Список литературы содержит 103 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее научная новизна и практическая ценность. Сформулированы цель и основные задачи исследования.

В первой главе на основе методологии системного подхода проведены аналитические исследования структуры, содержания и информационной составляющей технологического процесса дублирования тафтингового материала, выявлены основные проблемы и возможные пути их решения.

Вопросам совершенствования технологического процесса дублирования процессов тафтинговых материалов с использованием латексного компаунда посвящены работы Андреевой Е.Г., Старковой Г.П., Золотцевой Л.В., Железнякова А.С., Субботиной Е.В. и др. Результаты их исследований составляют основу накопленного опыта в данной области. Однако требуются дополнительные исследования альтернативных способов создания дублированного тафтингового материала, которые направлены на поиск более экологичных, экономичных, энерго- и ресурсосберегающих технологий. Мировые тенденции на сегодняшний день подтверждают необходимость таких исследований. Анализ разработок показал, что лидерами в наукоемком производстве данного товара являются Германия и США, что подтверждено множеством патентов. Примерами могут служить многочисленные иностранные патенты: патент США 3940525 - тафтинговый ковер с использованием полиолефиновой пленкой в качестве вторичной подложки), патент США 6475592 – вторичные подложки, стабилизирующие ковер, патент США 4508771 – вторичная подложка, произведенная методом экструзии с использование резиновых компонентов и эластомеров, патент США 5538776 – ковер, укрепленный при помощи расплавленного слоя полиэстра, одна из последних разработок немецких специалистов, отраженная в патенте WO/2006/029654 - Способ стабилизации ковров усилением подложки с использованием гидроскрепления.

Анализ современных разработок в данной области показывает, что исследования ведутся в направлении дублирования тафтинговых ковров с помощью термопластичных волокон, включенных в структуру вторичных подложек либо в ворсовую пряжу, что приводит к росту зависимости от номенклатуры сырьевых материалов. В отличие от зарубежных, отечественные исследования в области дублирования тафтинговых ковров ведутся в основном по двум направлениям:


  • удешевления клеевых композиций и создания менее токсичных и пожаробезопасных клеевых композиций;

  • с сохранением необходимых свойств коврового материала.

Мировые тенденции в решении технологии производства тафтингового материала показывают, что в настоящее время активно используются термоплавкие волокна, внедренные с структуру одного и более участвующих в процессе элементов коврового покрытия. Однако, предлагаемые патентные разработки содержат либо дорогостоящие способы производства (например, внедрение термоплавких волокон в структуру подложек или ворсовой пряжи, что подразумевает организацию отдельного производства или использование только импортного сырья и зависимость от поставщиков; либо комбинированные методы, которые частично используют латексную технологию.

Особенности современной, распространенной на территории России технологии изготовления тафтингового материала, заключаются в использовании в качестве связующего материала, для операции дублирования каркасного материала с вторичной подложкой, латексного компаунда.

Проанализированные существующие способы производства тафтинговых материалов, а также клеевых соединений, используемых при дублировании, показали, что при дублировании латексным компаундом происходят значительные затраты на площадь, оборудование, подготовку кадров. Вместе с тем испарения от латекса во время прохождения сушильного участка вызывает массу вредных испарений. Основными причинами являются габариты оборудования (длина 57 метров, ширина 5,7 метра, высота 3,5 метра), в том числе сушильного участка (длина около 15 метров), затраты электроэнергии. Установлено, что данный способ производства не является прогрессивным и требует определенной оптимизации процессов и затрат.

Представленный обзор литературы подтверждает, что производство нетканых тафтинговых ковров является перспективным направлением. Достоинствами тафтинговых ковров являются: низкая стоимость затрат, резкое сокращение времени производства, высокие потребительские качества товаров и их многообразие.

Одним из предложений, вынесенных в СПбУТиД, является использование термоплавкого полиэтиленового порошка в качестве связующего материала для дублирования тафтингового материала. Анализ литературы также подтвердил широкое распространение термоплавких клеев в текстильной промышленности. А так же возможность применения полиэтиленового порошка в качестве связующего, так как его характеристики являются подходящими к требованиям, предъявленным для процесса склеивания. Одни из них: совместимость с другими элементами коврового покрытия, возможность процесса адгезии с ними, необходимая температура плавления.

Использование термоплавких порошков имеет ряд преимуществ, вот только некоторые из них:



  • удобство при производстве полотен;

  • минимальные производственные площади (например, по сравнению с использованием водных дисперсий смол и поливинилхлоридов);

  • экономичность и доступность порошков;

  • возможность повторного использования отходов производства;

Отличительной особенностью термоплавких клеев от водных дисперсий является меньшее время плавления и стеклования, что значительно ускоряет процесс склеивания.

Безусловно, у каждого решения есть свои преимущества и недостатки. Не будем забывать, что не маловажным условием применения технологии в России является возможность ее использования в наших условиях. Под этим подразумевается и попытка адаптировать технологию на действующих предприятиях страны, без кардинальной перестройки всех потоков: от сырья до готовой продукции.

Данная работа носит инновационный характер, результаты которой позволяют расширить сегмент рынка отечественных производителей.

Во второй главе формулируются и решаются задачи определения факторов, влияющих на процесс склеивания и факторов. Проанализированы технологии, применяемые для нанесения и фиксации термопластичных порошков. В рамках данной главы разработаны теоретические основы технологического процесса дублирования тафтинговых ковров с применением термопластичного полиэтиленового связующего. Установлены ограничения для входных факторов, влияющих на компоненты объекта исследования.

Для выбора технологического режима дублирования определены степень влияния параметров материала и связующего на процесс склеивания. Данные параметры условно разделены на два класса:

- управляемые – параметры, допускающие численное изменение своих величин в процессе склеивания (например, температура нагрева каландров, давление и т.д.)

- неуправляемые – параметры, являющиеся не постоянными по величине и не изменяются в ходе процесса склеивания, но они могут влиять на выбор численных значений управляемых параметров (например, температура плавления связующего, характеристики подложек и т.д.);

С практической точки зрения, для изменения свойств клеевого соединения наибольший интерес представляют управляемые параметры, поскольку они позволяют регулировать технологический режим дублирования.

Основным этапом дублирования тафтингового коврового материала является процесс склеивания каркасного материала с вторичной подложкой. Характеристики процесса склеивания (время, температура и давление каландров, количество связующего материала) напрямую зависят от параметров коврового и связующего материала. В структуре тафтингового ковра встречается: ворс, первичная и вторичная подложки.

В качестве примера рассмотрены свойства наиболее часто используемых для тафтингового производства полимеров, а именно: полипропилен на первичной и вторичной подложек, полиамид для ворсовой пряжи, в качестве связующего вещества выбран - полиэтиленовый мелкодисперсный порошок (Табл.1).

Максимальная температура процесса склеивания и его временная выдержка определена температурой размягчения пропиленовой первичной подложки по причине незащищенности первичного слоя ворсом, данное ограничение составляет 150°С.

Минимальной температурой определена температура 110°С, что соответствует температуре размягчения, участвующего в процессе дублирования, термопластичного полиэтиленового мелкодисперсного порошка.
Таблица 1 - Свойства материалов коврового полотна


Материал

Максимальная рабочая температура, °С

Температура размягчения, °С

Температура плавления, °С

Полиэтилен

80

90-120

140

Полипропилен

90

155

175

Полиамид

80-150

170-180

215

Исследования показали, что минимально допустимая прочность при расслаивании получается при использовании на 1 кв.м. 70 г порошка, поэтому при исследовании такое содержание порошка на квадратный метр принято за начальное. Время провидения эксперимента ограничено 30 секундами.

Учитывая, что текстильный ковровый материал обладает строением, которое позволяет применять адгезионные методы соединения, благодаря пористости нетканого материала и температурной стойкости волокон - является подходящим использование в качестве связующего термоплавкого полиэтиленового порошка. Температура плавления полиэтиленового порошка не превышает температуру плавления волокнистого состава, сохраняя внешний вид ворсового покрытия, как и при использовании в качестве связующего латексного состава. Такая унификация текстильного материала позволяет легко перевести производство с латекса на термопластичный порошок.

На основе проведенного анализа, разработана модель технологического процесса дублирования (Рис. 2) тафтингового коврового материала с вторичной подложкой. Результатом решения является повышение технологичности изготовления ковра за счет разъединения стадий: расплавления связующего вещества и соединение слоев, с одновременным повышением прочности скрепления по всей поверхности за счет равномерного распределения связующего вещества на вторичной подложке, с сохранением внешнего вида ворсового слоя за счет соединения первичной и вторичной подложек с различной температурой каландров.




1 – термоплавкий порошок, 2 – вторая основа, 3 – каркасная ткань, 4 – горячие каландры, 5 – готовый материал

Рис. 2– Общая технологическая схема дублирования с использованием термоплавкого порошка



Поставленная задача достигается тем, что в способе получения тафтингового покрытия, нанесение связующего вещества, мелкодисперсного термоплавкого полиэтиленового порошка, происходит на вторичную синтетическую нетканую подложку, с переходом связующего вещества в вязкотекучее состояние при нагреве, соединение под давлением вторичной подложки с первичной полипропиленовой тканой подложкой, прошитой ворсом из синтетической пряжи. Нанесение мелкодисперсного термопластичного полиэтиленового порошка осуществляется на вторичную синтетическую нетканую подложку при одновременном ее продвижении и воздействии сверху температурой, а соединение первичной полипропиленовой тканой подложки, прошитой синтетическим ворсом и вторичной синтетической нетканой подложки со связующим веществом в вязкотекучем состоянии. Причем первичную подложку подают непосредственно в зону соединения слоев, со скоростью поступления вторичной положки со связующим веществом.

В третьей главе реферируемой диссертации анализируются физические характеристики ворса ковровых изделий; количества ворсовых пучков; толщина текстильного материала; линейная плотность ворсовой пряжи; определяется поверхностная плотность ворса; изучена поверхностная плотность коврового материала; определена поверхностная плотность приклея.

Распространенной технологией производства является тафтинговый способ, где в качестве склеющего вещества


Совершенствование технологического процесса, внедрение современных технологий является стратегическим направлением в развитии текстильного производства. Сравнительный анализ физических характеристик дублирования ковровых покрытий по традиционной и новой технологии при идентичности их механических свойств показал, что использование термопластичного порошка в качестве связующего материала позволяет достичь снижения:

    • толщины коврового покрытия;

    • массы коврового покрытия;

    • расхода связующего материала.

Вместе с тем данные преимущества нового способа дублирования позволят компаниям занятым в производстве ковровых покрытий повысить свою конкурентоспособность за счет оптимизации затрат на материалы.

В четвертой главе реферируемой диссертации исследуются физико-механические свойства коврового покрытия.

Оценка физико-механических свойств покрытий производится с применением сертифицированного оборудования при использовании отечественных и зарубежных норм, а также на основании методик разработанных в СПбУТиД. Выбор оценочных характеристик базируется на требованиях, предъявляемых к прочности тафтинговых ковровых материалов.

Исследованы следующие физико-механические свойства: прочность при расслаивании, разрывная нагрузка, удлинение при разрыве, работа разрыва, прочность закрепления ворсового пучка, стойкость к истиранию, изменение толщины под действием динамической нагрузки. По международным стандартам определено воздействие роликового стула. Дополнительно исследована стойкость к истиранию, при помощи имитации хождения на каблуках, на оборудовании и методике, разработанных в СПбУТиД.


На основании анализа неуправляемых параметров процесса дублирования определены начальные условия на проведение эксперимента по определению физико-механических свойств коврового покрытия, а именно:

  • температурное ограничение на каждый материал (первичная подложка, вторичная подложка, связующий материал);

  • количество порошка;

  • время термонагрузки.

Наибольшее практическое значение имеют опыты, направленные на определение предела прочности при расслаивании, поскольку данная характеристика определяет однородность структуры коврового покрытия, то есть степень его растрескивания. Трещины могут возникать вследствие неплотного соединения двух подложек связующим материалом вследствие неправильного выбора управляемых параметров.

Графическая интерпретация полученных результатов, представленная на рисунке 3, позволяет заключить, что зависимость прочности расслаивания от массы связующего материала при постоянстве температуры и давления носит квадратичный характер, т.е.







где: Р – прочность при расслаивании;

m – масса связующего порошка;

a, b, с – постоянные коэффициенты;



Рис. 3 – Зависимость прочности расслаивания от массы связующего материала

Коэффициенты a, b, с определяются путем экстраполяции экспериментальных данных и имеют следующие численные значения:

Таблица 12 – Расчет постоянных коэффициентов



Внешние параметры

Постоянные коэффициенты

a

b

c

T=110oC

18.2

15.9

78.0

T=150oC

38.6

83.1

324.0

Кроме этого, на основании данных представленных в таблице 11 можно сделать вывод о том, что для достижения требуемой прочности коврового покрытия увеличение температуры дублирования со 110 оС до 150 оС приводит к снижению расхода порошка на 20-30 г с квадратного метра.



Прочность закрепления пучка ворса в грунте оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики ковровых покрытий. Ворс держится в ковровом материале за счет переплетения первичной подложки, а так же связующего материала, с помощью которого дублируется ковровый материал. Прочность закрепления ворса может значительно колебаться в зависимости от способа выработки и свойство основания, ворса и клея. Недостаточное сопротивление прочности закрепления коврового ворса внешним воздействиям может привести к тому, что ковровый материал начнет терять ворс. Внешними воздействиями, в данном случае, могут быть воздействия динамических нагрузок на ковер: уборка, хождение, передвижение мебели и.т.д.

Согласно ГОСТ 28867-90 «Покрытия и изделия ковровые нетканые машинного способа производства. Общие технические условия» минимально допустимая прочность закрепления ворсового пучка коврового покрытия с латексным связующим составляет 20000 мН.

Результатом исследований прочности закрепления пучков ворса в грунте являются следующие графики, на рисунке 4. Они показывают крайние эксперименты проведенных исследований. На графиках видно как изменяется прочность при количестве порошка 70 г/м2 (а), при 90 г/м2 (б), а так же изменение прочности закрепления ворса при 110 г/м2 (в).

Из приведенных графиков видно, что при 70 г/м2 требуемая прочность не достигается. Стабильность появляется при 90 г/м2 и более. Однако 90 г/м2 являются недостаточными для прочности, предъявляемой к тафтинговым коврам в целом, при таких данных прочность на расслаивания ниже необходимой.

Общие результаты исследований в главе наглядно демонстрируют, что оптимальным соотношением по всем показателям прочности является масса связующего вещества 110 г/м2.

а б


Рис. 4 – Зависимость прочности закрепления ворса от количества порошка, температуры и времени: а – при 70 г/м2 , б – при 90 г/м2, в – при 110 г/м2



в

Одним из исследований тафтингового коврового материала является жескость на изгиб. Жесткость на изгиб характеризует способность коврового покрытия сохранять свои эксплуатационные свойства при изменении формы. Примером такой ситуации может служить сворачивание покрытия в рулон при транспортирове, эксплуатация ковра в местах имеющих резкие перепады высот (лесничный марш). При этом ковры, имеющие большую жесткость, являются менее гибкими и компактными.

На основании представленных результатов сделано заключение, что жесткость коврового покрытия с латексным связующем в три раза больше жесткости покрытия с термопластичным связующим, что значительно расширяет область применения ковров созданных по оптимизированной технологии.

Материалы, представленные в четвертой главе позволяют сделать ряд выводов имеющих не только научный, но и практический интерес:



  1. Существующая отечественная нормативная база по определению физико-механических свойств ковровых покрытий является недостаточной и требует дополнения;

  2. Использование в качестве связующего термопластичного порошка обеспечивает:

    • повышение износостойкости коврового покрытия при действии динамических нагрузок;

    • снижение жесткости коврового покрытия, что делает его более универсальным;

  1. Вариация управляемых параметров влияет не только на прочностные характеристики коврового покрытия, но и на себестоимость продукции. Так увеличение температуры дублирования на 40° С при постоянном времени термовоздействия и давлении приводит к снижению расхода термопластичного связующего на 20-30 г с каждого квадратного метра.


ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
В работе выполнены разработки модели технологического процесса дублирования тафтингового материала с вторичной подложкой и выбраны входные параметр. Проведены экспериментальные исследования, показавшие возможность использования термоплавкого полиэтиленового порошка. Данная технология позволяет увеличить гибкость с сохранением прочности коврового материала. По итогам работы сделаны следующие выводы:

    1. Произведенный анализ существующих технологий производства тафтинговых ковровых покрытий подтвердил возможность использования термопластичного полиэтиленового порошка при дублировании тафтингового полотна.

    2. На основании исследования смоделирован технологический процесс дублирования тафтинговых ковров с применением термопластичного полиэтиленового порошка. Техническим результатом созданного решения является: повышение технологичности изготовления ковра за счет разъединения стадий: расплавления связующего вещества и соединение слоев, с одновременным повышением прочности скрепления по всей поверхности за счет равномерного распределения связующего вещества на вторичной подложке, с сохранением внешнего вида ворсового слоя за счет соединения первичной и вторичной подложек с различной температурой: нижнего каландра 130°-150°С, верхнего каландра 50° - 80°С.

    3. Определены физико-механические характеристики полученного тафтингового коврового материала, определены и рекомендованы основные технологические параметры работы опытно-промышленной установки, обеспечивающие получение тафтингового ковра, дублированного с использованием термопластичного полиэтиленового порошка.

    4. С помощью математического аппарата произведена сравнительная оценка физико-механических свойств тафтингового коврового материала, дублированного латексным связующим и термопластичным полиэтиленовым порошком.

    5. Разработанный способ получения тафтингового материала позволяет расширить ассортимент тафтинговых ковровых покрытий отечественного производства и увеличить объем импортозамещения.

    6. Разработаны и апробированы способ получения тафтингового коврового покрытия с использованием в качестве связующего вещества термопластичный полиэтиленовый мелкодисперсный порошок.

    7. Эффективность разработанного способа получения тафтингового материала, заключающаяся в сокращении времени производства, увеличении гибкости материала при сохранении его прочностных свойств,



Основное содержание диссертации опубликовано в

работах
Статьи в журналах, входящих в «Перечень» ВАК РФ:

  1. Пономарева А.Н., Просвирницын А.В. Оптимизация процесса дублирования тафтингового ковра с использованием термоплавкого порошка. Исследование прочностных свойств полученного материала//Дизайн. Материалы. Технология, 2009, № 4 (11), с. 27-30.

Статьи:

  1. Пономарева А.Н., Просвирницын А.В. Влияние нагрузок на ковровый материал, изготовленный тафтинговым способом, и характеристика использования латекса в операции дублирования//В кн.: Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», «Дни науки – 2008» (СПГУТД, Санкт-Петербург, 2008 г.), с. 75-76.

  2. Пономарева А, Н., Гирич Т. Е. Энергосберегающие технологии на этапе дублирования при производстве тафтингового материала//В кн.: Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», «Дни науки – 2007» (СПГУТД, Санкт-Петербург, 2007 г.), с. 68-69.

  3. Пономарева А.Н., Просвирницын А.В. Исследование физико-механических свойств тафтингового материала, дублированного с использованием термоплавкого связующего //Технология легкой промышленности, 2009, № 3, с. 27-30.

  4. Пономарева А.Н., Просвирницын А.В. Влияние нагрузок на тафтинговый ковровый материал//В мире оборудования, 2008, №3 (78), с. 24-25.

  5. Пономарева А.Н. Исследование физико-механических свойств тафтингового материала, дублированного с использованием термоплавкого связующего//В кн.: VIII Межвузовская научно-практическая конференция студентов и аспирантов «Молодежь, наука, творчество – 2010», г. Омск, 2010, с. 35-36.

  6. Пономарева А.Н. Проблемы контроля качества на ковровом производстве//В кн.: VII межвузовская научно-практическая конференция студентов и аспирантов «Молодежь, наука, творчество - 2009» , г. Омск, 2009, с. 84-85.





Смотрите также:
Оптимизация и моделирование технологического процесса дублирования тафтинговых ковров
253.7kb.
1 стр.
Оптимизация системы технологического процесса ремонта тягового подвижного состава
124.57kb.
1 стр.
Курсовой проект по дисциплине «Моделирование и оптимизация автомобильных дорог»
411.17kb.
3 стр.
Моделирование процесса рекультивации подземных вод после завершения отработки технологического блока месторождения урана методом подземного выщелачивания
69.8kb.
1 стр.
Моделирование и оптимизация гидродинамических параметров подшипников поршневого пальца двс
259.59kb.
1 стр.
Математическое моделирование размещения объектов транспортной системы и оптимизация грузовых потоков
504.97kb.
2 стр.
Методические указания к практическим занятиям по курсу «Технология холодной штамповки и прессование»
75.91kb.
1 стр.
Мероприятие 13 «Оптимизация процесса планирования и финансирования временных кассовых разрывов»
92.07kb.
1 стр.
Моделирование процесса сборки персональных компьютеров в системах ibm rational rose и bpwin/arena вербицкая Анастасия Алексеевна, Лоповок Елена Евгеньевна
103.01kb.
1 стр.
Средство для машинной и ручной чистки ковров carpetex
12.62kb.
1 стр.
Решение Совета народных депутатов города Коврова от 05. 12. 2012г. №310
26.19kb.
1 стр.
Объектная модель производственного процесса для составления субоптимального расписания работы автоматизированного технологического участка
119.38kb.
1 стр.