Совершенствование технологических процессов подготовки льняной ровницы к прядению и повышение качества чистольняной пряжи
Диссертация
Автор: Пестовская, Елена Александровна
Название: Совершенствование технологических процессов подготовки льняной ровницы к прядению и повышение качества чистольняной пряжи
Справка: Пестовская, Елена Александровна. Совершенствование технологических процессов подготовки льняной ровницы к прядению и повышение качества чистольняной пряжи : диссертация кандидата технических наук : 05.19.02 / Пестовская Елена Александровна; [Место защиты: Костром. гос. технол. ун-т] Кострома, 2007 178 c. : 61 07-5/4743
Объем: 178 стр.
Информация: Кострома, 2007
Содержание:
1 Основные факторы, определяющие качество чистольнянойпряжи и обрывность в процессе прядения
11 Показатели, характеризующие качество льняной пряжи
12 Зависимость прочности льняной пряжи на разрыв от свойствкомплексов элементарных волокон в пряже
13 Факторы, определяющие обрывность льняной пряжи впроцессе мокрого прядения
14 Молекулярно-кинетические представления о прядильнойспособности и обрывности в прядении
2 Природа структурной неровноты продуктов прядения льна иметоды ее оценки
21 Значение контроля и изучения характера неровнотыпродуктов прядения ;
22 Основные виды неровноты продуктов прядения
23 Оценка величины и методы определения неровнотыпродуктов прядения льна
231 Квадратичная неровнота продуктов прядения
232 Градиент неровноты продуктов прядения Сущностьградиента неровноты
233 Индекс неровноты
234 Спектральный анализ неровноты продуктов прядения
24 Анализ параметров структурной неровноты продуктовпрядения льняных волокон спектральным методом с помощьюавтоматизированного комплекса контроля неровноты линейнойплотности текстильных материалов КЛА-
3 Определение оптимальных параметров структурной неровнотыпродуктов прядения льна с помощью автоматизированного комплексаКЛА-
31 Анализ структурной неровноты продуктов прядильно-приготовительного производства 0 «Яковлевская мануфактура»
32 Определение оптимальных параметров структурнойнеровноты чистольняной пряжи в зависимости от типа вытяжногоприбора прядильной машины
4 Разработка экологически безопасной технологии интенсивнойхимической обработки льняной ровницы без примененияхлорсодержащих окислителей
41 Основные принципы построения технологического процессахимической обработки льняной ровницы перед мокрым прядением ссохранением природного качества льняного волокна
42 Разработка экологически безопасной технологииинтенсивной химической обработки льняной ровницы на основесульфитной варки
43 Система контроля и регулирования процессов химическойобработки льняной ровницы перед мокрым прядением
Введение:
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Льняное производство является единственнойотраслью легкой промышленности России, которая ориентирована наотечественное сырье и совершенно не зависит от импорта. Более того,льнопродукция является для России традиционной статьей в экспорте. Послераспада СССР и разрушения старых хозяйственных связей, текстильное, и вчастности, льняное производство в России пришло в упадок. Долятекстильной и легкой промышленности в общем объеме валового продуктаснизилась до 1,8% (против 8% в 1990 г). В 90-х годах прошлого столетиявыпуск льняных тканей снизился в 6 раз. Основная причина спада девальвация рубля, которая привела к резкой нехватке оборотных средств икризису неплатежей. В 1995 году в льняной и пенько-джутовойпромышленности кредиторская задолженность превышала дебиторскую в 2,7раза. Резко сократился отечественный рынок сбыта льняной продукции. Вцелом наиболее низкий уровень объема производства льняных тканейотмечен в 1998 году: он составил 68 млн. пог. м против 603,5 млн. пог. м в1990 году [1]. В то же время в мире существует тенденция к увеличениюиспользования натуральных волокон при производстве одежды ипостельного белья. Большим спросом за рубежом пользуются изделия изчистого льна без вложения химических волокон, отличающиесяповышенными гигиеническими свойствами и долговечностью.Преодоление глубокого финансово-производственного кризиса вльняном комплексе России было возможно только путем увеличенияэкспорта экологически чистого конкурентоспособного ассортимента льняныхтканей и изделий. Структура ассортимента продукции в 1995 году несоответствовала рыночной и коренным образом отличалась от структурыпроизводства льняных тканей в Западной Европе. Так, страны ЗападнойЕвропы вырабатывали из льна в основном бытовые ткани, доля которых вобщем объеме составляла 80-85%, из них доля одежных тканей - 65% и5более. В России же доля тканей бытового назначения составляла не болеетрети всего объема льняных тканей, а доля одежных в них - всего 7%. Приэтом качественные показатели отечественной продукции из льна былинамного ниже, чем у аналогичных изделий европейских стран. Льнянаяпромышленность России была ориентирована, главным образом, напроизводство тканей для столового и постельного белья. Для этих целейвырабатывалась льняная пряжа средних номеров (№ 17,9-21,7), содержашая8% лавсана для улучшения прядильной способности. Для выработки льняныхтканей костюмно-плательного назначения, удовлетворяюшего требованияммирового рынка, необходимо было вырабатывать чистольняную пряжузначительно более высокого качества. Кроме того, на стадии химическойобработки ровницы перед прядением использовался очень вредныйэкологически опасный отбеливатель - хлорит натрия, который эффективноудалял лигнин из волокна, значительно повышал интенсивность дроблениятехнических льняных комплексов в процессе мокрого прядения льна икачество льняной пряжи [2]. Необходимо было разработать новыетехнологии производства чистольняной пряжи без использования хлоританатрия. Эта трудная задача стала одной из главных в представленнойдиссертационной работе и была успешно решена. В 1994-95 годах новыетехнологии прядения были освоены на крупнейших льнокомбинатах страны:льнокомбинате им. Зворыкина (Кострома), Яковлевском льнокомбинате (г.Приволжск), Гаврилов-Ямском льнокомбинате, позже на БКЛМ (г.Кострома). Эти комбинаты первыми вышли на мировой рынок со своейновой чистольняной продукцией и резко увеличили объем экспортныхпоставок. Так, в 2000 году Яковлевский льнокомбинат стал экспортироватьболее 95% своих льняных тканей в страны Западной Европы и США. Начиная с 1999 года начался рост производства льняных тканей примерно на30% ежегодно [3].В конце 90-х годов была проведена большая работа по повышениютехнического состояния оборудования и качества продукции. Проведенная6концентрация прядильных и ткацких мощностей (уровень загруженностипроизводственных мощностей составлял к 2000 году: в чесальномпроизводстве - 36,3%, в прядении - 39,5%, в ткачестве - 37,3%, в отделочномпроизводстве - 41,1%), реструктуризация задолженностей, снижениепроизводственных затрат позволили преодолеть кризис сбыта готовойпродукции, перейти на денежные расчеты со смежниками, отказаться отбартерных сделок и давальческих схем [4]. Появивщаяся прибыль быланаправлена на дальнейщее техническое перевооружение производства, таккак основные фонды требуют постоянного обновления. Их общий износсоставил более 60%. Основной упор был сделан на обновление прядильноприготовительного и отделочного оборудования, которое по своимвозможностям значительно уступало зарубежным аналогам. Для этих целейприобреталось, главным образом, бывщее в употреблении оборудование сльняных производств Западной Европы (Италии, Франции), а также новоеоборудование из Китая [5]. Так, на Костромской льняной мануфактуре былизапущены новые линии Schlumberger. Теперь в качестве сырья можно былоиспользовать недорогие льняной очес и короткое льняное волокно. Такжебыло установлено новое прядильно-приготовительное оборудование Mackieдля длинного волокна, модернизированы комплексы для химическойобработки льняной и оческовой ровницы. Благодаря этим новществаммощности льночесального производства выросли до 370 тонн в месяц.Ровничные системы Mackie были приобретены также льнокомбинатомв Гаврилов-Яме и Яковлевским льнокомбинатом. С целью оказания помощироссийским предприятиям в приобретении зарубежной техники, освоенияпередовых западных технологий производства льняного волокна, пряжи итканей в 2000 году была создана Национальная ассоциация льна и пеньки.Основной идеей создания этой ассоциации является оказание эффективнойпомощи в процессе интеграции российских предприятий в европейскуюсистему товаропроизводителей (Европейскую конфедерацию льна и пеньки)[6].7Все эти меры позволили предприятиям повысить к 2000 году уровеньрентабельности производства, качество продукции и занять устойчивоеположение на внешнем рынке. Экспорт льняных тканей в 2000 г. посравнению с 1997 г. увеличился в 6 раз и достиг уровня 50 млн. м^ [7].Однако производственные процессы с использованием отечественногооборудования имеют существенные недостатки и значительно уступают поэффективности западным технологиям. Вырабатываемая чистольняная пряжаимеет повышенную неровноту на коротких отрезках и большое количествопороков, что значительно ухудшает внешний вид тканей. Это обусловленопрежде всего низким уровнем технологического контроля прядильногопроизводства. До сих пор в технологических лабораториях используютсяустаревшие методики и ГОСТы, которые не позволяют быстро и эффективноуправлять технологическими процессами и объективно следить затехническим состоянием оборудования. Для обеспечения стабильной работыпрядильного производства необходимо было разработать точные и быстрыеинструментальные методы неразрушающего контроля степени дроблениятехнических льняных волокон по технологическим переходам, параметровструктуры волокон и структурной неровноты продуктов прядения. Такиеметоды необходимы для контроля правильной работы ровничных систем иточного регулирования режимов химической обработки льняной ровницы впроизводстве с целью обеспечения оптимальной работы вытяжного приборапрядильной машины и низкого уровня структурной неровноты льнянойпряжи.Вступление Китая в ВТО в январе 2005 года явилось очень серьезнымосложняющим фактором для отечественных льнопроизводителей. Отменаквот позволила Китаю значительно увеличить поставки своей льнянойпродукции в страны Западной Европы по ценам, ниже сложившихся намировом рынке на 25-30%. Это привело к резкому сокращению отгрузокльняных тканей российских льнокомбинатов на экспорт. Разразился новыйкризис в нашей льняной промышленности, началось падение объемов8производства. Так, в январе-апреле 2005 года производство льняных тканейупало на 22,7% по сравнению с аналогичным периодом 2004 года,хлопчатобумажных — на 9,6%, шелковых — на 19,8%, а шерстяных — на13,5% [5].Продукция российских льнокомбинатов экспортируется во многиестраны мира - Италию, США, Германию, Польшу, Австрию, Швецию,Португалию, страны Прибалтики, Турцию и др. В соотношении показателейкачество/цена могут быть выделены следующие конкуренты:•^ Азия (Китай, Индия, Пакистан и Корея) предлагает при низких ценах иотносительно невысоком качестве широкий диапазон товаров пономеру пряжи, типу и дизайну тканей;^ Турция при средних ценах и качестве предлагает все типы пряж итканей;^ США характеризуются автономным внутренним рынком, производитпо средней цене все виды пряж и тканей среднего качества;^ Страны ЕС (Италия, Франция, Бельгия) занимают нишу,характеризуемую высокими ценами и очень высоким качествомволокна, пряжи и тканей.9В настоящее время в целом наблюдается сокращение производствальняных тканей в Западной Европе и перевод предприятий в страныВосточной Европы и Азии с более дешевой рабочей силой. Для сохранениясвоих позиций на внешнем рынке изделий из льна отечественнымпроизводителям необходимо резко повысить конкурентоспособностьпроизводств за счет закупок и освоения лучших образцов зарубежнойтехники, а также значительно повысить технологический уровеньпроизводства.ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Основной цельюисследования является совершенствование технологических процессовподготовки льняной ровницы для мокрого прядения, значительное снижениеструктурной неровноты продуктов прядения и повышение качествачистольняной пряжи, удовлетворяющего требованиям мирового рынка. Длядостижения поставленной цели необходимо рещить следующие задачи:1. Разработать высокоэффективную бесхлоритную технологиюхимической обработки льняной ровницы с применением экологическибезопасных, доступных и дешевых химикатов отечественногопроизводства, обеспечивающую оптимальную работу прядильноймашины и низкую структурную неровноту чистольняной пряжи;2. Разработать систему технологического контроля и регулированиярежимов химической обработки льняной ровницы в зависимости от еекачества;3. Разработать экспресс-метод анализа структурных параметровтехнических комплексов волокон и уровня структурной неровнотыпродуктов прядения (ленты, ровницы, пряжи) на основе спектральногоанализа;4. Разработать экспресс-метод анализа степени одревеснения льняныхволокон с использованием компаратора цвета КЦ-3;105. Исследовать характер дробления технических льняных волокон впроцессах приготовления ленты и суровой ровницы и определитьоптимальные параметры структурной неровноты этих продуктов,обеспечивающие требуемый уровень качества этих продуктов;6. Определить параметры структуры технических комплексов волокон иструктурной неровноты чистольняной пряжи в зависимости от типавытяжного прибора прядильных машин ПМ-88-Л8 и ПМ-88-Л5,обеспечивающие минимальный уровень обрывности в прядении ивысокое качество пряжи.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе использованы известныеметоды определения качественных показателей льняных ленты, ровницы ипряжи по действующим ГОСТам. Параметры структуры волокон иструктурную неровноту продуктов прядения анализировали с помощьюавтоматизированного комплекса КЛА-2 по разработанным в работеметодикам. Степень одревеснения льняных волокон оценивалифотометрическим методом с помощью цветной реакции Мейле, а такжеэкспресс-методом с помощью компаратора цвета КЦ-3. Изменениехимического состава и структуры льняных волокон в процессе химическогооблагораживания анализировали химическими объемно-весовыми испектральными методами. Обработка опытных данных осуществлялась сиспользованных общепринятых методов математической статистики при95% доверительной вероятности. Вычислительные процедурыреализовывали с применением ПЭВМ, используя программы Statistica,MathCad 2000, MS Excel.НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается:1. В разработке принципов рационального построения технологиихимического облагораживания льняной ровницы с применениемэкологически безопасных химических реагентов, сохраняющей высокое11качество льняных волокон и обеспечивающей интенсивное дроблениетехнических комплексов волокон в процессе мокрого прядения льна.2. В создании системы регулирования режимов химической обработкировницы с контролем качества ровницы и пряжи по степени одревеснениясрединных пластинок технических комплексов волокон и параметрамструктуры комплексов,3. В разработке методов контроля параметров структурной неровнотыпродуктов прядения на основе спектрального анализа, позволяющихобеспечить высокое качество продуктов прядения при минимальнойобрывности.В результате исследований впервые:^ разработаны новые высокоэффективные технологические режимыбесхлоритного способа химической обработки льняной ровницы с применениемэкологически безопасньк химикатов отечественного производства;•^ разработана система технологического контроля и регулирования режимовхимической обработки льняной ровницы с использованием КЛА-2 икомпаратора цвета КЦ-3;v^ разработан высокоэффективный экспрессный метод спектральногоанализа структурной неровноты продуктов прядения льна с использованиемавтоматизированного комплекса контроля неровноты линейной плотностиКЛА-2 отечественного производства;v^ разработана комплексная система технологического контроля прядильногольняного производства на основе использования параметров структурнойнеровноты, обеспечивающая повышение качества и снижение обрывностипродуктов прядения.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВРАБОТЫ. Впервые в производственных условиях Яковлевскогольнокомбината создана комплексная система технологического контроля12прядильного льняного производства с использованием автоматизированногокомплекса KJIA-2 и компаратора цвета КЦ-3. Проведение такогосистематического контроля позволило значительно повысить техническийуровень работы прядильного оборудования на Яковлевской и Василевскойпрядильных фабриках, снизить структурную неровноту продуктов прядения;достигнуть качества чистольняной пряжи, удовлетворяющего требованиямэкспортной продукции, снизить обрывность в прядении.Внедрение в производство нового высокоэффективного бесхлоритногоспособа химической обработки льняной ровницы на Яковлевском комбинатепозволило стабилизировать работу прядильного производства, снизитьобрывность в прядении до уровня 20-30 обр. на 100 вер./час. Начиная с 1998года 99% продукции Яковлевского льнокомбината реализовывалось наэкспорт. К 2000 году на Яковлевском комбинате был достигнут самыйнизкий уровень себестоимости пряжи среди отечественных предприятий.Новая бесхлоритная технология была запатентована (4 патента) и внедренана основных крупных действующих льнокомбинатах России льнокомбинате им. И. Д. Зворыкина, Большой Костромской ЛьнянойМануфактуре, на Вологодском и Великолукском льнокомбинатах.
|
