Введение к работе
Актуальность темы. Производство нетканых текстильных материалов является в настоящее время одной из наиболее интенсивно развивающихся отраслей текстильной промышленности. Этому способствует ряд факторов, важнейшими из которых являются высокая производительность, экономия высококачественного сырья в результате широкого использования отходов производства и вторичного сырья, а также низкая себестоимость нетканых материалов. Большое значение для развития производства нетканых материалов имеет возможность внедрения непрерывных технологических процессов, механизированных и автоматизированных линий.
В настоящее время на предприятиях легкой промышленности установлено различное оборудование для производства нетканых материалов: 71% составляет чесально-вязальное, 16% - нитепрошивное, 1055- иглопробивное, 3% - оборудование для физико-химических способов производства.
Для производства нетканых материалов по физико-механической технологии в отрасли установлено более 1400 агрегатов, включающих в свой состав более 50 типов технологического оборудования, в том числе 12 типов чесальных машин, и типов, преобразователей прочеса, 7 типов иглопробивных машин и т.д. При этом 55% технологического оборудования морально и физически устарело и нуждается в замене.
Создание нового технологического оборудования, модернизация действующего, создание и внедрение эффективных систем автоматического контроля и управления требуют существенного прогресса в изучении процессов формирования нетканых текстильных материалов.
На современном этапе, помимо совершенствования технологических процессов, расширения ассортимента, актуальной задачей является повышение качества иглопробивных нетканых материалов.
Неравномерность нетканых текстильных материалов по поверхностной плотности является существенным фактором, определяющим потребительские качества нетканых материалов и экономические показатели процессов производства, а снижение этой неровноты является одной их основных проблем совершенствования механико-техно-
логических процессов-производства нетканых материалов.
При получении иглопробивного нетканого материала ватка прочеса образует волокнистый холст, который частично снижает неров-ноту за счет сложения слоев ватки-прочеса, но поступая в зону иг-лопрокалывания, иглопробивная машина за счет вытяжки может увеличить эту неровноту. Таким образом, в готовом иглопробивном материале его неровнота может быть больше неровноты волокнистого холста.
Отечественные иглопробивные агрегаты по -своим техническим возможностям обеспечивают неровноту иглопробивного нетканого материала не менее 10%.
Такой уровень неровноты ограничивает возможность использования иглопробивного материала в качестве армирующего элемента в аккумуляторных батареях. Поэтому разработка технологии иглопробивного нетканого материалаоптимальной структуры для аккумуляторных батарей является актуальной задачей.
Цель работы и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка технологии иглопробивных материалов на отечественных иглопробивных агрегатах, обеспечивающей снижение неровноты материала до 8%.'
.Для решения поставленной цели проведены исследования в следующих основных направлениях:
проведен анализ результатов научных исследований в области неровноты текстильных материалов;
проведен анализ современного иглопробивного оборудования и устройств, предназначенных для получения иглопробивного нетканого материала с минимальной неровнотой;
обоснованы основные направления исследований с использованием метода системного анализа факторов технологического процесса;
исследовано влияние предварительного иглопрокалывания волокнистых холстов на неровноту иглопробивных материалов;
проведены исследования неровноты нетканых иглопробивных материалов, полученных из обычных волокнистых холстов и холстов с предварительным иглопрокалыванием;
- проведена оптимизация технологического процесса получения иглопробивного нетканого материала оптимальной структуры для аккумуляторных батарей;
- разработан технологический регламент на изготовление иг-
л'опробивного нетканого материала оптимальной структуры для аккумуляторных 'батарей на отечественном оборудовании для внедрения полученных результатов в промышленность.
Методика исследования. Анализ современного состояния иссле
дований в области неровноты нетканых текстильных материалов и су
ществующего оборудования для изготовления.иглопробивных материа
лов с минимальным уровнем неровноты проведен путем изучения науч
но-технической и патентной литературы отечественных и зарубежных
авторов. .
Определение физико-механических свойств иглопробивных нетканых материалов проводилось по стандартным методикам.
Для исследования влияния технологических параметров на не-ровноту иглопробивных нетканых материалов использованы современные методы математического планирования эксперимента. Обработка полученных результатов проведена на IBM РС-АТ 486 ДХ/2.
Научная новизна' заключается:
в разработке технологии иглопробивного нетканого материала оптимальной структуры с предварительным уплотнением холста в одной технологической линии;
в использовании метода системного анализа факторов технологического процесса;
в получении математической зависимости, характеризующей влияние технологических параметров на неровноту иглопробивного нетканого материала;
в определении оптимальных параметров выработки иглопробивного нетканого материала оптимальной структуры для аккумуляторных батарей.
Практическая ценность. Разработана технология иглопробивного материала оптимальной структуры повышенного качества' для аккумуляторных батарей.
Работа выполнена по хоздоговору с ОАО "Сатурн" г.Краснодар в соответствии с Постановлением СМ СССР от 21.06.88 г. N 767-188.
Работа участвовала в конкурсе грантов в 1997 г. и по результатам работы был получен грант (г/б N 97-635-10) "Разработка технологии иглопробивного материала из вискозных волокон оптимальной структуры для аккумуляторных батарей".
Разработан технологический регламент на выпуск иглопробивного нетканого материала оптимальной структуры и выработана опытная
партия для ОАО "Сатурн".
Апробация работы. Основное содержание работы докладывалось на:
научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГТА им. А. Н. Косыгина, февраль 1996 г.; '
научной конференции.профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГТА им.А.Н.Косыгина, февраль 1997 г.;
- Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии текстильной промышленности", ноябрь 1998 г. ;
- расширенном заседании кафедры технологии нетканых материа
лов МГТА им.А. Н.-Косыгина. ноябрь 1997'г.
По материалам диссертации опубликовано 7 работ. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, ' основных выводов по работе, изложенных на 184 страницах машинописного текста; содержит 61 рисунок, 26 таблиц, список литературы из 97 наименований и 11 приложений.
