ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В настоящее время перед меховыми
предприятиями остро стоит задача снижения себестоимости готовой
продукции. Одним из способов уменьшения издержек является переработка
отходов собственного производства. Шерстяные отходы используются
валяльно-войлочными комбинатами при изготовлении различных видов
войлока. В частности, технический полугрубошерстный войлок применяется в
виде демпферных подушек в процессе облагораживания при производстве
пушно-мехового полуфабриката. Однако свойства валяльно-войлочных
нетканых материалов, произведенных по стандартной технологии, не
удовлетворяют требованиям потребителя. Демпферные подушки получаются
рыхлыми и при глажении шкур на горячем утюге быстро истираются и
подгорают, пачкая бахтарму шкуры.
Улучшение и изменение характеристик свойств валяльно-войлочных
текстильных материалов возможно за счет использования традиционных
методов модификации, к которым относится обработка в специальных
пропиточных
составах, широко
используемых
в
текстильной
промышленности. Однако высокая стоимость пропиточных составов, их
недостаточная эффективность и низкое качество самой пропитки заставляет
искать альтернативные способы обработки волокнисто-пористого материала, к
которым относится воздействие на нетканый материал низкотемпературной
плазмы пониженного давления (НТП).
Работа направлена на решение актуальной проблемы создания
валяльно-войлочных текстильных материалов, обладающих улучшенными
характеристиками физико-механических и эксплуатационных свойств.
Изменение характеристик войлоков, используемых в машиностроении,
достигается за счет обработки в НТП, а войлоков, используемых в легкой
промышленности, - за счет сочетания плазменной модификации с
дополнительной обработкой в пропиточной композиции.
Работа выполнена в Казанском государственном технологическом
университете в рамках научно-исследовательской работы 1.4.06 по теме
«Научные основы регулирования свойств натуральных капиллярно-пористых
структур неравновесной
перспективных материалов на их основе» 2006г.
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка
валяльно-войлочных нетканых материалов, обладающих улучшенными
характеристиками физико-механических и эксплуатационных свойств за счет
плазменной модификации материала в процессе получения и на финишной
стадии производства.
Для достижения поставленной цели последовательно решались
следующие задачи:
• проведение анализа
существующих
способов
характеристик свойств валяльно-войлочных материалов;
3
изменения
низкотемпературной плазмой и создания
Стр.3
• установление закономерностей влияния НТП на свойства валяльновойлочных
материалов;
• проведение экспериментальных исследований для выявления
основных структурных изменений, происходящих в различных видах
валяльно-войлочных текстильных материалов, полученных как в процессе
плазменной модификации, так и в сочетании НТП с дополнительной
обработкой в пропиточной композиции;
• разработка физической модели взаимодействия материала с НТП;
• разработка схемы технологического процесса производства валяльновойлочных
нетканых материалов. В производстве войлоков, применяемых в
машиностроении, изменения в технологии заключаются в двухстадийной
модификации материала НТП в различных режимах; в производстве войлоков,
используемых в легкой промышленности, изменения заключаются в
предварительном плазменном воздействии на войлок, последующей обработке
пропиточной композицией и повторной модификации материала НТП.
Методы исследований.
В работе для решения поставленных задач использовались современные
и стандартные методики.
В качестве объектов исследования выбраны валяльно-войлочные
видов:
войлок
текстильные материалы следующих
полугрубошерстный ГОСТ 6308-71,
войлок
технический
тонкошерстный для
электрооборудования ГОСТ 11025-78 и войлок технический тонкошерстный
ГОСТ 288-72.
С целью установления влияния НТП на валяльно-войлочные нетканые
материалы использовались методики испытаний по ГОСТ 314-72, для
установления механизма воздействия плазмы на материал, а также для
исследования его структуры и состава использовалась электронная
микроскопия (SEM) с применением электронного микроскопа XL-30 ESEM
TMP, ЯМР-спектроскопия и рентгеноструктурный анализ. Проводились
промышленные испытания.
Результаты исследований и измерений обрабатывались с применением
математической статистики при доверительной вероятности 0,95.
Научная новизна работы.
1. Разработаны валяльно-войлочные
текстильные материалы,
обладающие улучшенными характеристиками физико-химических и
эксплуатационных свойств.
2. Экспериментальным путем установлено, что под воздействием НТП
при IA=0,5А, UA=3кВ, Gаргон=0,04г/с, f=13,56МГц, Р=26,6Па, tобр=15мин
войлоки ГОСТ 6308-71, ГОСТ 11025-78 и ГОСТ 288-72 приобретают
лиофильные свойства, что приводит к увеличению таких характеристик
валяльно-войлочных текстильных материалов как капиллярность, предел
прочности и удлинение при разрыве. Плазменная модификация готовых
нетканых материалов при IA=0,5А, UA=1,5кВ, Gаргон+пропан=0,04г/с (70% : 30%),
f=13,56МГц, Р=26,6Па,
tобр=15мин придает поверхности материала
4
Стр.4