CC BY
5
УДК 677.026.442
К ВОПРОСУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ льняных ОТХОДОВ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ
A.B. Локтионов, Т.А.Мачихо
Лен, произрастающий в Республике Беларусь натуральное, экологически чистое ежегодно воспроизводимое и биологически уьичтожаемое после использования целлюлозное волокно. Это очень трудоемкая культура и многие процессь, осуществлялись вручную. Волокно, содержащееся в лубяной части стебпя семена и выделяемое из них масло обладают уникальными полезными для здоровья1 человека свойствами Даже отходы основных производств - низкосортное волокно доевесина стебля жмых отжатых семян являются ценным сырьем для самого разнообразного использования. В конце XIX и начале XX вв. в России от общемирового количества производилось 85-90% льняного вслокна. Экспорт льна в виде волокна в страны Европы и Америки составлял 85% объема валового сбора. Торговля льном приносила более 10 % национального дохода. В середине XX в России, Белоруссии, Украине, Прибалтике существовала одна из самых развитых в мире промышленность по переработке льна. В Республике Беларусь благоприятной условия для широкого пооизводства льна и изделий из него. Основной задачей, стоявшей ранее перед промышленностью и наукой, являлось увеличение объем? производства и сокращение затрат труда. В настоящее время необходимо реструктуризировать ассортимент, выпускать тонкую, имеющую споос у состоятельного населения модную высококачественную льняную одежду и белье обеспечить средний класс дешевыми льносодержащими тканями белее эффективно использовать отходы, ооразующиеся в процессе производства. В России, например реструктуризация производится в следующих направлениях [1 ]•
- из чесаного льна намечено получать пряжу линейной плотности не 60 текс а более тонкую в основном 40-20 текс а из нее - тонкие ткани и изделия очень высокого качества, на которые имеется спрос у обеспеченной части населения стоаны и за рубежом;
- из очеса используя гребнечесание. планируется получать пряжу 68-55 текс заменив ею ассортимент, который сейчас делают из более дорогого чесаного льна'
- из короткого волокна путем его модификации планируется получать волокно которое, в смеси с различными химвопокнами, хлопком или шерстью, можно перерабатывать в более дешевую пряжу - не 200-300 текс, а средней линейной плотности 30-50 текс, которая может использоваться в широком ассоотименте бельевых и костюмно-плательных тканей и трикотажа. При этом содержание в них модифицированного льна допжно Оыть 30-50%;
- худшая часть короткого волокна и отходы модификации и гоебнечесания должны направляться для нетекстильного использования - в нетканые материалы различного назначения, композиционные, тепло- и звукоизоляционные (стооительство автомобильная и другие отрасли машиностроения).
За последние два десятилетия страны - члены Евросоюза активно поощряли работы по развитию и освоению новых сфер применения лубяных волокон В период с 1982 по 2002 гг. из фонда поощрения Евросоюза выделено свыше 100 млн. евро на разработку новых сфер применения льноволокна и пеньки, а также усовеошенствование технологии пеоеработки исходного сырья. Некоторые страны самостоятельно осуществляли подобные проекты. Одним из основных потребителей лубяного волокна является автомобилестроение. В Европе потребление натуральных волокон автомобильной промышленностью в 1999г. составило 21,3 тыс т , в 2000г. - 28 3 тыс.т., а в 2002 г. приблизилось к 41,0 тыс. т. В структуре потребления лубяных волокон в автомобильной промышленности отмечается оезкий рост доли льна, которая в 2002г. составила 68%. Прогнозируется потребление лубяных волокон автомобильной промышленностью стран Евросоюза в количестве 50—70 "■ыс. т. в 2005 г. и около 100 тыс. т. - к 2010 г
Немецкий институт Nova-Institut, Hürth, занимающийся исследованием рынка возобновляемого сырья, провел опрос фирм и институтов Германии и Австоии. связанных с производством армированных матеоиалов. Установлено что их испсльзование в автомобилестроении продолжали увеличиваться. При этом с 1996—2002 гг. среднегодовой темп прироста потребления волокон составлял 22%. В разные годы рост достигался за счет различных натуральных волокон. В 2001 г., вследствие удорожания льняного очеса производители переориентировались на менее ходовые, так называемые «экзотические» волокна (джу- кенаф сизаль), и их потребление резко возросло. Среднегодовые темпы роста потребления натуральных волокон для автомобилестроения до 2005 г составляют 14-15% [2]
Использование автомобильной промышленностью именно натуральных лубяных волокон объясняется экологичностью этих волокон, а также их положительными механическими свойствами и более экономичными производственными расходами
Установлено, что преимуществами нетканых матеоиалов из льняных волокон являются:
- малая плотность дающая экономию в весе в 10-30%;
- хорошие механические и акустические свойства,
-наличие современной базы высокотехнологичного оборудования для переработки лубяных волокон;
- возможность изготовления комплекса изделий из одного материала за один технологический цикл;
- относительная безопасность для жизни людей технологии переработки лубяных волокон в изделия для автомобилестроения по сравнению со стекловолокном;
- более благоприятный экологический фактор в пооизводстве выбросы вредных веществ отсутствуют по сравнению с аналогичными изделиями из дерева и хлопка, в которых используются фенол-формальдегидные смолы,
- ценовые преимущества по сравнению с аналогичными изделиями из пластика.
Поименяемые в автомобилестроении нетканые материалы из лубяных волокон
представляют собой формопрессованные детали состоящие из холста и войлока, из натуральных волокон и связующих средств (дуропласт или термопласт) В автомобильных фирмах расход натуральных волокон на одну легковую машину может достигать 5—10 кг. При 16 млн. автомобилей выпускаемых ежегодно в Западной Европе, получается потенциальная емкость рынка натуральных волокон для формопрессованных деталей в размере 80-160 ть.с. т. в год.
Автомобилестроение является лишь первым шагом по пути завоевания рынка изделиями из лубяных волокон. В перспективе должны появиться нсзые технологии по производству пластмасс, армированных натуральными волокнами, которые могли бы вытеснить с рынка пластмассы армированные стекловолокном. В перспективе, при ужесточении законов об охране окружающей среды возможен переход на применение бионетканых материалов (натуральное волокно и биопластмасса).
Существующие сферы применения пластмасс, армированных натуральными волокнами, ограничиваются почти исключительно легковыми автомобилями. В перспективе к ним могли бы добавиться рынки в сфере производства грузовых автомашин, автобусов, железнодорожного транспорта и самолетов В последьих в равной степени действуют вышеперечисленные преимущества нетканых материалов из натуральных волокон.
Существуют два способа производства гаких нетканых материалов. При первом способе смесь натуральных волокон с полипропиленовым волокном перерабатывается в волокнистый холст, либо из натуральных волокон и полипропиленового волокна создается многослойный холст который затем под нагоеьом прессуется в требуемую форму. При втором способе производства холсты из натуральных волокон смачиваются эпоксидной смолой или полиуретаном при этом окончательный материал создается лишь в результате реакции отвердевания или сеткообразования. Фирма «Даймлер Крайслер» в 1998 г. расходовала 5—6 кг лубяных волокон в расчете на один автомобиль (по всему концерну - 20—24 тыс. т.
в год;. В 2000(. впервые представлены для использования фирмопрессованные летали из натуральных волокон. Замена стекловолокна натуральными волокнами при литье под давлением пластмассы, возможна только в условиях серийного производства деталей.
Предложенное выше представляет интерес для Республики Беларусь, где имеется сырьевая база и заинтересованные потребители. Источниками сырья являются льноперерабатывающие предприятия, а также предприятия по получению и переработке химических волокон и нитей: ковровые объединения Бреста и Витебска, Пинское ПО «Полесье», Кобринская фабрика «Ручайка», ПКФ «Слоним>\ Оршанский льнокомбинат и другие. В республике имеется большой опыт получения нетканых материалов Однако из-за отсутствия необходимых технологий и оборудования они не применяются. При этом более 50% нетканых материалор, используемых промышленностью Беларуси, импортируется из-за рубежа. Предприятия-производители, используя местную сырьевую базу и при незначительной модернизации установленного оборудования, могу- осуществить выпуск конкурентоспособной продукции. В настоящее время для формирования нетканых материалов зарубежные разработчики технологий и производители оборудования для переработки отходов текстильной промышленности предлагают широкий спектр технологий и оборудования Однако из-за высокой стоимости предлагаемого оборудования оно не приобретается предприятиями Беларуси Кроме того, технологии и оборудование ведущих фирм Запада не адаптированы к переработке отходов льняных волокон льноперерабатывающих предприятий °еспублики Беларусь. Работы по даиному направлению напоавлены на разработку технологических аспектов формирования нетканых материалов из хлопковых шерстяных волокнистых отходов, а также отходов химических волокон.
Существующие технологии переработки как льняных волокон так и льняных волокнистых отходов имеют существенные недостатки. Так пои разработке технологических процессов не решены вопросы аналитического описания взаимодействия рабочих органов машин технологической цепочки с волокном, и, как следствие, отсутствует оптимальное решение технологических этапов формирования нетканых полотен из отходов льняных волокон Необходимо разработать технологические и кинематические параме_ры исполнительных механизмов, аналитически описать основные технологические этапы и разработать оптимальную технологию для Формирования нетканых материалов из льняных технологических отходов. Необходимо также используя местную сырьевую кадровую и техническую базу оазоаботать оптимальную технологию получения нетканых полотен из отходов льняных волокон. При проведении исследований необходимо решить следующие задачи: аналитически описать этапы технологического процесса Формирования нетканых полотен из льняных технологических отходов; исследовать физико-механические процессы получения льняных восстановленных волокон; проанализировать работу механизмов, обеспечивающих формирование нетканых материалов; оптимизировать параметры исполнительных механизмов технологического процесса переработки восстановленных льняных волокон; разработать рекомендации по дальнейшему совершенствованию оборудования [3 - 9]. Это позволит разработать оптимальную технологию получения нетканых полотен из отходов льняных волокон, улучшить физико-механические показатели нетканых полотен, модернизировать производственные процессы, сократить трудовые затраты и получить технический, экономический, экологическии и социально-эргономический эффект.
Список использованных источников
1. Гинзбург Л Н. Возрождение льняного дела в России. //Текстильная промышленность М., 2004. №9. С. 30-34.
2. Капкаев А.А Для любителей и профессионалов. Перспективы применения натуральных волокон в аомированных материалах для
автомобилестроения. //Текстильная промышленность. М. 2003, №10. С 22-26.
3. Локтионов А.В., Буткевич В.Г., Мачихо Т.А. Исследование процесса разволокнения льняных отходов на модернизированном щипальном оборудовании. «НИРС-2003» VIII Республиканская научно-техническая конференция студентов и аспирантов Мн 2003.
4. Мачихо Т.А. Разработка и исследование технологического процесса получения нетканых материалов из отходов текстильного производства. //Вестник УО «ВП"У» пятый выпуск, Ви~ебск, 2003. С 25-29.
5. Локтионов А.В Буткевич В.Г Мачихо ТА. Исследование процесса очистки отходов льняных волокон. //Теоретическая и прикладная механика. Межведомственный сборник научно-методических статей БИТУ. Мн., 2004. С 25-26
6. Локтионов А.В Буткевич В.Г, Мачихо Т.А. Исследование процесса смешивания волокнистых компонентов при формировании нетканых полотен. Вестник УО «ВГУ им. П.М.Машерова», Витебск, 2004. С. 120-123.
7. Локтионов А.В., Буткевич В.Г., Мачихо ТА. Динамика взаимодействия игл гарнитуры с волокнистыми обходами в процессе кардочесания. Вестник Полоцкого государственного университета. Серия фундаментальные науки Полоцк. 2004 №11 С. 98-102
8. Буткевич В.Г., Мачихо ТА, Пищикова А.В. Способ получения нетканых полотен из льняных технологических отходов //Вестник Учреждения образования «Витебский государственный технологический университет». Шестой выпуск / УО «ВГТУ» Витебск, 2004. С. 32-36.
9. Мачихо Т А. Исследование процесса движения волокон в вытяжном устройстве. Материалы международней научно-технической конференции «Материалы оборудование и ресурсосберегающие технологии» Могилев 2004 ч 1С 198-200
SUMMARY
The main directions of application linen fibre wastes in various inaustries are analysed. The tasks which are necessary for aeciding oy development cf technological process of reception non-woven of cloths with an investment linen fibre wastes are proposed.
УДК 677.024.5:62
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОЙ СТЕКЛОТКАНИ ИЗ НИТЕЙ ПОНИЖЕННОЙ КРУТКИ
Т.П. Иванова, Л А. Гридюшко
В последние годы стеклянное волокно и изделия на его основе находят все большее применение почти во всех отраспях промышленности - в машиностроении, судостроении, электротехнической промышленности, строительстве автомобилестроении и т д. Стеклянное волокно обладает рядом ценных свойств - высокой прочностью в сочетании с большой теплостойкостью химическои стойкостью по отношению к различным агрессивным средам хорошими электроизолирующими и теплозвукоизолирующими качествами, что делает его вге более популярным в различных отраслях промышленности. Стекловолокно способно пропускать свет, обладает полупроводниковыми свойствами, прозрачно для радиоволн и поглащает рентгеновские и более коротковолновые лучи Оно остается доминирующим армирующим материалом из-за низкой цены широкой стойкости к действию химикатов и способности увеличивать прочность.
