LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Наукові основи ресурсозберігаючих технологій переробки відходів натуральних шкір у матеріали та вироби взуттєвого виробництва

для шкіри верху взуття, що має меншу твердість, більш пухку структуру і легше піддається ослабленню своєї структури у валковому пристрої. Крім того, при збільшенні подачі шкіряних матеріалів в зону розволокнення різко зростають динамічні навантаження, що супроводжуються підвищеною вібрацією технологічного обладнання, розігріванням матеріалу в зоні обробки, появою пилоподібної складової, що не піддається вимірам і оцінці.

Порівняння отриманих найбільш імовірних значень довжин волокон `l0 із заданими значеннями l0 показує, що запропоновані теоретичні основи технології розволокнення шкіряних матеріалів, в основному достовірно, як у якісному, так і у кількісному відношенні, передбачають появу волокон заданої довжини. Відносна похибка між заданими значеннями довжин волокон та їх найбільш ймовірними значеннями складає: для шкіри комбінованого дублення g = 13 %; для шкіри хромового дублення g = 14 %; для шкіри хромтанідного дублення g = 16 %.

Заключним етапом технологічних досліджень є оцінка можливостей застосування основних теоретичних положень при довільній орієнтації ділянок шкіряних відходів, що розволокнюються. Для цього зразки шкір нарізалися у вигляді геометричних фігур довільної форми і розмірів. Потім отримані зразки шкір піддавалися триразовій обробці у валковому пристрої розволокнення структури при довільній орієнтації зразків. Остаточне розволокнення шкір проводилось у голкофрезовому пристрої при частоті обертання голкофрези w = 252 c-1 (n = 2500 об/хв) і подачі S = 0,0018 м/с. При цьому, за методом, викладеним на початку розділу, оцінювався структурно-статистичний розподіл розволокнених матеріалів за довжинами одержуваних волокон. Аналіз результатів, які отримані при заданій і довільній орієнтації шкіряних полотен, дозволив встановити, що характер структурно-статистичного розподілу волокон за довжинами, при довільній орієнтації обрізків шкір, які розволокнюються, практично не змінюється, розбіжність між отриманими результатами знаходиться в межах 6...12 %. Цей важливий висновок дозволяє виключити з технологічного процесу розволокнення структури операцію попередньої орієнтації обрізків шкір відносно лінії хребта.

Восьмий розділ присвячений практичному використанню отриманих результатів досліджень. Експериментальні дослідження впливу концентрації волокон шкіри на експлуатаційні властивості низу взуття виконані з використанням методу планування експериментальних досліджень. За контрольовані параметри прийняті фізико-механічні властивості матеріалу, що визначають довговічність низу взуття у процесі його експлуатації: міцність на розрив при розтягу sВ та кількість циклів багаторазового згину N, що передують руйнуванню від утоми. За основний фактор була вибрана концентрація волокон шкіри с у готовій підошві. Фактор с варіювали в межах від 0 до 15 %. Для проведення експериментальних досліджень використовувалися зразки з ПВХ-пластикату ОПЛП-2. Зразки для випробування виготовлялися з деталей низу взуття. При литті підошов в матеріальний циліндр додавали волокна, які отримували після трикратного ослаблення шкіри в валковому пристрої, з подальшим розволокненням голкофрезою. Підошви обробляли на машині ДН-2 для одержання зразків заданої товщини. Після цього, за допомогою спеціальних різаків (кут заточки g = 22), на пресі ПВГ-8-0 із заготовок вирубували зразки для випробувань. Концентрація волокон шкіри варіювалася в процесі лиття підошов. Випробування на міцність та втомну витривалість при багаторазовому згинанні проводили за стандартною методикою. В результаті досліджень отримані рівняння для опису впливу концентрації шкіряних волокон на кількість циклів багаторазового згину, що передують руйнуванню підошов від втоми, які мають вигляд:

N = 8,35105 + 3,29106c – 2,02107c2 (35)

та для опису впливу концентрації волокон на розривну міцність підошов при розтягу:

F = 25,39 + 523,47c – 2904c2, (36)

За отриманими рівняннями побудовані графіки залежностей експлуатаційних властивостей підошов від концентрації волокон шкіри в ньому (рис. 19).

Експериментальними дослідженнями встановлено, що міцність на розрив зростає із збільшенням концентрації волокон шкіри у підошвах до певного моменту, покращуються й інші експлуатаційні властивості виробу. При подальшому зростанні концентрації шкіряних волокон у підошвах спостерігається зменшення як міцності виробу sВ, так і кількості циклів багаторазового згину N, що передують руйнуванню. Максимальна міцність на розрив sВ відповідає концентрації шкіри в підошві c = 9 %. Кількість циклів навантаження N, що передують руйнуванню від утоми, найбільша при c = 7 %.


а) б)

Рис. 19


Таким чином, при литті деталей низу взуття підвищеної якості, необхідно додавати шкіряні волокна, концентрація яких не повинна виходити за границі діапазону 7...9 %. Очікуваний економічний ефект від використання шкіряних волокон, отриманих на впровадженому обладнанні, в процесі виготовлення підошов чоловічих черевиків на ВАТ Львівське взуттєве виробничо-торгове підприємство "Прогрес" становить 11530 грн в рік.

Вивчення діаграм розтягу взуттєвих картонів дозволили визначити вплив довжин волокон на експлуатаційні властивості взуттєвих картонів. Проведені дослідження показали, що картони довговолокнистої фракції здатні витримувати більші, ніж у 2 рази, напруження розтягу, у порівнянні з картонами коротковолокнистої фракції. Тому використання при виробництві взуттєвих картонів довгих волокон, отриманих з шкіряних відходів на основі розроблених технологій розволокнення, забезпечує підвищення якості взуттєвих виробів. Розроблена технологія була впроваджена на Луцькій картонно-паперовій фабриці. Очікуваний економічний ефект від використання шкіряних волокон, отриманих за впровадженою технологією, в процесі виготовлення взуттєвих картонів становить 17600 грн в рік.



Висновки

  • На підставі експериментальних досліджень основних параметрів внутрішньої будови натуральних шкір запропонована оригінальна модель механізму міцності шкір, як упорядкованої структури, утвореної еліпсоїдальними волокнами однакової форми і розмірів, розташованими у кутах просторової решітки відповідно до типу і періодичності

  • Розроблено аналітичний метод визначення ефективних технологічних параметрів розволокнення натуральної шкіри залежно від пружно-деформованого стану, що генерується технологічним пристроєм, оснований на гіпотезах детермінованого і квазістатичного стану волокнистої структури шкіри, а також її термодинамічної стабільності. Зміна властивостей волокнистих матеріалів у процесі розволокнення пов'язана з кінцевою деформацією основних структурних рівнів шкіри.

  • Розроблені наукові теорії переробки відходів натуральних шкір, для чого отримані аналітичні вирази, які дозволяють для заданого деформованого стану, при відомих фізико-механічних властивостях шкіри і необхідних геометричних характеристиках одержуваних волокон, передбачити мінімальні значення технологічних напружень і деформацій шкіряного матеріалу, які формують зусилля корисного опору в технологічному устаткуванні.

  • Запропонована гідродинамічна модель руйнування натуральних шкір та розглянута задача


  •