Введение к работе
Актуальность темы исследования. Обязательным условием укрепления эко-мики является систематическое повышение качества продукции при постоян-м снижении затрат на ее производство. Перспективы развития текстильной, іейной и других отраслей промышленности во многом связаны с появлением шологии нетканых материалов, что объясняется возможностью использова-я разнообразного сырья, простотой технологии, низкой себестоимостью про-кции.
Преимущество нетканых материалов в экономическом отношении очевид-, однако необходимо проведение исследований и прогнозирование свойств гканых материалов из вторичного сырья для установления возможных об-стен их применения.
Принимая во внимание расширяющееся использование нетканых материа-в как объектов, работающих длительное время под растягивающими и сжи-ющими нагрузками, наибольший теоретический и практический интерес едставляет количественное описание изменения их деформации и релаксации времени для проведения расчетов по прогнозированию формоустойчивости телий из нетканых материалов и оптимизации состава нетканых материалов и использования их по новому назначению. Современное состояние теории формирования текстильных материалов не позволяет с достаточной достовер-стью описывать напряженно-деформированное состояние нетканых материа-в. Решению этой проблемы посвящена настоящая работа.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с договором о Твор-;ком сотрудничестве с АО «Радуга», тематическим планом госбюджетных на--іо-исследовательских работ ДВГАЭУ и Федеральной программой «Дальний сток».
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является исследование и-эгнозирование некоторых деформационных свойств иглопробивных нетка-х материалов (ИНМ) из вторичного сырья.
В соответствии с этой целью в диссертации ставились следующие задачи: 1. Проанализировать существующие научные работы по проектированию
текстильных, в частности, нетканых материалов с заданными механическими свойствами;
2. Создать опытные образцы ИНМ различного смесового состава из вторичного сырья;
3.Исследовать термические, гигроскопические характеристики, радиоактивность исследуемых ИНМ;
4.Исследовать деформационный процесс нетканых материалов при длительном растяжении при разных уровнях напряжения;
5. Исследовать деформационный процесс сжатия нетканых материалов
при длительном статическом и циклическом воздействиях нагрузки;
6. Исследовать анизотропию деформационных свойств ИНМ;
-
Разработать математическую модель по описанию деформационных процессов ИНМ различного смесового состава для разных режимов нагружения (п.п. 4-6);
-
Провести оптимизацию волокнистого состава ИНМ в зависимости от их назначения;
-
Разработать проект технических условий на новые ИНМ;
-
Разработать математическую модель по описанию деформационных свойств пакета спецодежды на основе иглопробивного материала;
-
Провести анализ влияния уровня напряжения, волокнистого состава и анизотропии на реологические характеристики ИНМ и пакета спецодежды;
-
Исследовать влияние химчистки на механические свойства материалов, составляющих пакет спецодежды;
-
Разработать компьютерную программу для использования математической модели при создании новых видовИНМ;
-
Определить экономическую эффективность от применения на практике разработанных математических моделей на примере новых материалов.
Объект и методы исследования. Объектами исследования явились экспериментальные иглопробивные материалы, выработанные из вторичного сырья, имеющие разный волокнистый состав.
Поставленные задачи решались методами теоретического моделирования, основанными на классических методах решения интегральных уравнений наследственного типа.
Выводы и рекомендации по работе обоснованы методической постановкой экспериментов с использованием разработанной лабораторной аппаратуры, прошедшей нормоконтроль, подтверждены большим объемом статистического материала.
Результаты экспериментальных исследований обработаны методами математической статистики. Построение теоретических диаграмм деформационных процессов осуществлено по специально разработанным программам на персональном компьютере IBM PC 486DX2.
Научная новизна и практическая значимость работы заключаются в следующем:
1. Предложена методика исследования деформационных свойств нетканых материалов, новизна которой заключается в исследовании деформационных свойств при одинаковых уровнях напряжения.
2.На основе теоретического моделирования выполнено математическое описание деформации ИНМ, которое подтверждено экспериментами;
3.Впервые разработана математическая модель, описывающая деформационные процессы во времени при различных режимах нагружения и нагрузках для ИНМ различного волокнистого состава, позволяющая на стадии проектирования создавать материалы с заданными свойствами;
-
Изучена и математически описана кинетика деформационных процессов при многократных циклах «сжатие-отдых»;
-
Разработаны методика по оптимизации волокнистого состава ИНМ различного назначения, выработанных из вторичного сырья, и новые ИНМ для использования в качестве утепляющей прокладки спецодежды и настилочного материала в мягкой мебели.
Практическая значимость работы выражается в предложениях, рекомендациях по улучшению качества, оптимизации состава и расширению ассортимента ИНМ на основе вторичного полимерного сырья. Это позволит ликвидиро -
вать дефицит натурального текстильного сырья и полнее использовать имею щиеся сырьевые ресурсы при параллельном решении экологической задачи.
Результаты научных исследований внедрены в практику производства но вых видов нетканых материалов на предприятии АО «Радуга» в г. Владивосток! (акт о внедрении от 17.07.96). Разработан проект технических условий на игло пробивные нетканые материалы для спецодежды и для мягкой мебели (акт с внедрении на АО «Радуга» от 06.08.97). Новые ИНМ использованы при созда нии товаров народного потребления (мягкой мебели, спецодежды (акты о внедрении на АООТ «Артеммебель» от 07.05.97г. и на ОАО "Заря" от 12.04.97).
Разработанные в настоящей диссертационной работе математические модели и комплекс их программного обеспечения используются в специальных курсах при подготовке специалистов товароведов-экспертов по специальности 06.16 «Товароведение и экспертиза товаров» в Дальневосточной государственной академии экономики и управления и в испытательной лаборатории УНТК СПК «Наука-Сервис» при ДВГАЭУ (справка №02110-437-22 от 15.07.97).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены:
- на Международной конференции «Проблемы качества потребительских
товаров и коммерческой деятельности в условиях рынка» (г. Владивосток, 1995г.);
на XXVII конференции аспирантов и студентов Дальневосточной Государственной академии экономики и управления (г. Владивосток, 1996г.);
на Всероссийской конференции «Современные проблемы производ-ства.качества и реализации потребительских товаров» (г.Вдадивосток, 1996г.);
на заседаниях кафедры «Товароведения непродовольственных товаров» (октябрь 1994г., ноябрь 1995г., ноябрь 1996г., май 1997г.) Дальневосточной Государственной академии экономики и управления.
Основное содержание работы опубликовано в 11 работах.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, приложения и списка литературы (131 наименование). Объем диссертации 143 страницы машинописного текста, 47 рис., 2І табл., приложения на 70 страницах.