CC BY
14
Объём дома V= 3225 м3; Площадь F = 976 м2; Высота 2 этажа; Масса 20 т. При этом степень заводской готовности - 95%.
Список литературы
1. Adam FM (2005) Technical diagnostics and monitoring during the construction and operation of prefabricated modular buildings based on the criteria of safety and quality: avtoref. dis. on competition is Learned. step. doctor of technical Sciences: specialty 05.23.08 Technology and organization of construction». SPbgasu, SPb, Russia, pp. 33.
2. Adam FM (2001) Modulare Raumsysteme als moderne Form des Bauens. Berlin, Germany, pp. 54.
3. Badin G, Sychev S, Pavlova N (March, 2013) Energy-economic house: Energy-Efficient construction
technologies. Journal TransmitWorld, Verona, Italia, pp. 10.
4. Badin G.M., Sychev S.A. (2013) Modern technologies of construction and reconstruction of buildings. BHV-Petersburg, St. Petersburg, Russia, рр. 288.
5. Foreitek Т (2010) Concrete attic of polygonal wall of precast elements designed in Allplan Precast. - № 10. //Housing construction, Moscow, Russia, рр. 44-47.
6. Peldschus F, Zavadskas E (1997) Matrix games in building technology and management. Technika, Vilnius, Estonia. pp. 89.
7. Sychev SA. (2011) Технология ускоренного возведения мансард. LAP LAMBERT AP, Germany, рр. 152.
8. Sychev SA (2008) Technology of installation of prefabricated structures. Bulletin of Civil Engineers, 3(29): 28-30.
СОВМЕЩЕННЫЙ СПОСОБ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО КРАШЕНИЯ И ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ ОТДЕЛКИ ШЕРСТЯНОГО ВОЛОКНА С ПРИМЕНЕНИЕМ АКРИЛАМИДА
Тасымбекова Алима Нуржановна
магистр технических наук, старший преподаватель Алматинского Технологического Университета
Логинова Людмила Владиславовна магистр технических наук, старший преподаватель Алматинского Технологического Университета
Кутжанова Айкен Жуматаевна к.т.н., профессор Алматинского Технологического Университета
THE COMBINED METHOD OF LOW-TEMPERATURE DYEING AND FINAL FINISHING OF WOOL FIBRES WITH THE USE OFACRYLAMIDE
Tassymbekova A.N., master of tech.scien., Senior Lecturer Almaty Technological University Loginova L.V., master of tech.scien., Senior Lecturer Almaty Technological University Kutganova A.Zh., сand.tech.sci., professor Almaty Technological University
АННОТАЦИЯ
В данной статье предлагаются результаты изучения физико-химических методов интенсификации крашения шерсти при пониженной температуре (80-850С), с целью получения равномерных окрасок, а так же снижения степени повреждения волокна. Предлагается способ совмещения процесса крашения и заключительной отделки, позволяющий сократить время технологического процесса крашения по сравнению с традиционными способами крашения кислотными красителями. ABSTRACT
In this article the results of study ofphysical and chemical methods of intensification of dyeing of wool are offered at the lowered temperature, (80-850С), with the purpose of receipt of the even colorings, and similarly declines of degree of damage offiber. The method of combination ofprocess of dyeing and final finishing is offered, allowing to shorten time of technological process of dyeing as compared to the traditional methods of dyeing acid dyes.
Ключевые слова: степень деструкции волокна, полифункциональная отделка, поливинилпирролидон, акриламид, кислотные красители, интесификаторы, композиция.
Keywords: degree of fiber damage, polyfunctional furnishing, polyvinylpyrrolidone, acrylamide, acid dyes, intensifiers, composition.
Совершенствование процесса крашения шерсти при пониженной температуре с использованием физических и химических методов интенсификации, направленное на ускорение процесса и получение равномерных и устойчивых окрасок, имеет важное практическое и теоретическое значение для рационального использования дорогостоящего шерстяного сырья и улучшения качества продукции.
В данной работе предлагается к использованию рецептура для низкотемпературного крашения шерстяного волокна, которая содержит композицию, в состав которой в качестве интенсификаторов входят поливинил-пирролидон (ПВП) и акриламид (А/А). Показаны полученные экспериментально результаты изучения сорбции двух кислотных красителей, отличающихся друг от
друга растворимостью, молекулярной массой, миграционной способностью и устойчивостью окрасок при температуре 80 0С для крашения шерстяного волокна. Получены оптимальные значения концентраций компонентов красильной ванны с применением моделирования процесса. Так же проведено изучение технологических аспектов предлагаемого совмещенного способа отделки и влияния акриламида на показатели качества шерстяного волокна.
Объектом исследования является шерстяная гребенная лента, производимая ТОО «Фабрика ПОШ - Та-раз». Перед проведением экспериментальных работ, ленту подвергали промывке с целью удаления технических и природных примесей (жиропот, масло, грязь и т.д.). Крашение проводилось согласно технологическим
режимам на лабораторном красильном аппарате «Скоуро-тестер - ФЕ - 09 - А».
Образцы гребенной ленты окрашивались по неизотермическому режиму следующими тремя способами (концентрация красителя составляла 6 % от массы волокна):
1. крашение по типовому режиму при 100 °С;
2. крашение при 80 °С без интенсификаторов;
3. крашение при 80 °С с применением композиции для полифункциональной отделки - ПВП - 0,3 %, А/А - 30 г/л.
Интенсивность окраски образцов оценивали по значениям функции Гуревича - Кубелки - Мунка (K/S), определенных на основании коэффициента отражения (R, %), измеренных на приборе «Лейкометр» и по оптической
плотности растворов остаточных ванн, определенных на фотоколориметре КФК-2.
На представленных ниже графиках приведены кинетические кривые сорбции для обоих видов красителей. Из анализа кинетических кривых сорбции красителей видно, что сорбция красителя при 80 - 850С значительно ниже, чем при традиционном способе крашения (при 1000С). Применение акриламида и поливинилпирроли-дона практически полностью компенсирует снижение скорости сорбции красителя при 80 - 850С по сравнению с типовым режимом. К тому же, время установления равновесной концентрации в растворах при применении данной композиции в два раза меньше, что позволяет сократить технологическое время крашения.
• Крашение100 град.без ТВВ - син.
• Крашение на 80 град без ТВВ - син.
• Крашение на 80 град с А/А и ПВП - син
А Крашение100 град.без ТВВ - крас
• Крашение на 80 град без ТВВ - крас.
• Крашение на 80 град с А/А и ПВП - крас.
График 1. Кинетические кривые сорбции для красителя кислотного синего антрахинонового при различных условиях крашения
График 2. Кинетические кривые сорбции для красителя кислотного красного при различных условиях крашения
По полученным данным в результате исследования выяснено, что оптимальной для совмещенного процесса крашения и заключительной отделки на 80 0С с применением акриламида является концентрация ПВП - 0,3 % (от массы волокна) независимо от используемой концентрации красителя. Выбираемость красителя в данном случае соответствует значениям, получаемым традиционно в процессе крашения при температуре 100 0С. В связи с этим вся дальнейшая работа по интенсификации процесса крашения на 80 0С (с применением акриламида) проводилась с указанной концентрацией ПВП.
С целью определения оптимальных значений при крашении с различным содержанием красителя концентрацию акриламида варьировали с интервалом +/- 10 г/л. В качестве определяющих значений были получены показатели качества шерстяного волокна при крашении с заданными концентрациями красителей на 80 0С и 100 0С без применения интенсификаторов.
Определение диаметра и извитости шерстяного волокна проводили на оптическом анализаторе ОФДА -4000. Результаты показателей геометрических характеристик волокна окрашенных образцов приведены в таблице 1.
Таблица1
Показатели диаметра и степени извитости шерстяного волокна в зависимости от режима и рецептуры обработки
№ Образцы волокна (способ обработки и рецептура) Диаметр волокна, мкм Степень извитости волокна, %
1 Промывка с ПАВ на 30 0С, без термообработки 22,9 97,9
2 Промывка с ПАВ на 30 0С, термообработка на 100 0С - 30 минут 22,95 94,08
3 промывка с ПАВ на 30 0С, крашение на 80 0С - 30 минут, Скрас. 2 % 22,91 92,58
4 Промывка с ПАВ, крашение на 80 0С - 30 мин., Скрас. 2 %; ПВП 0,3%; А/А 10 г/л 23,35 96,55
5 Промывка с ПАВ, крашение на 80 0С - 30 мин., Скрас. 2 %; ПВП 0,3%; А/А 15 г/л 23,41 93,03
6 Промывка с ПАВ, крашение на 80 0С - 30 мин., Скрас. 2 %; ПВП 0,3%; А/А 20 г/л 23,75 90,17
7 Промывка с ПАВ, крашение на 80 0С - 30 мин., Скрас. 2 %; ПВП 0,3%; А/А 30 г/л 23,5 90,73
Полученные данные показывают, что при применении акриламида в качестве компонента заключительной отделки на поверхности волокна в ходе процесса образуется полимерная пленка, которая:
- не снижает колористические свойства при крашении;
- придает волокну повышенную гладкость, упругость, эластичность и износостойкость;
- до определенного момента способствует снижению степени извитости волокна, а следовательно облегчает последующие процессы чесания и прядения;
- способствует снижению шерстяного кнопа при последующей механической переработке.
Однако, из проведенного исследования следует, что увеличение концентрации акриламида выше 20 г/л практически не сказывается на изменении диаметра, но способствует увеличению степени извитости за счет усиления упругих свойств волокна, запутыванию волокон, что
в свою очередь затрудняет процесс чесания, увеличивает свойлачиваемость и снижает прядомость окрашенного волокна. Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальная концентрация акриламида составляет 20 г/л.
Степень деструкции окрашенного в соответствии с технологическими режимами шерстяного волокна оценивали по степени растворимости шерстяного волокна в растворе гидроксида натрия, параллельно с образцами неповрежденной шерсти. Разность в массе образцов до и после обработки, выраженная в процентах массы абсолютно сухого образца неповрежденной шерсти, является мерой повреждения шерсти при технологической обработке. Результаты исследования приведены в таблице 2.
Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что прочность окрашенного по предлагаемому совмещенному способу отделки шерстяного волокна больше в 1,3 - 2,8 раза по сравнению с волокном, обработанным другими способами.
Зависимость степени деструкции шерстяного волокна от режима и рецептуры обработки
Таблица 2
№ Образцы волокна (способ обработки и рецептура) Масса образца, г Степень раство-ре-ния волокна, %
до рас-тво-ре-ния после рас-тво-рения
1 Промывка с ПАВ на 30 0С, без термообработки 0,173 0,132 23,8
2 Промывка с ПАВ на 30 0С, термообработка на 100 0С - 30 минут 0,139 0,076 55,2
3 Промывка с ПАВ на 30 0С, термообработка на 100 0С - 60 минут 0,171 0,067 60,6
4 Промывка с ПАВ, крашение на 80 0С - 30 мин., Скрас. 2 %; ПВП 0,3%; А/А 10 г/л 0,176 0,143 18,9
№ Образцы волокна (способ обработки и рецептура) Масса образца, г Степень раство-ре-ния волокна, %
до рас-тво-ре-ния после рас-тво-рения
5 Промывка с ПАВ, крашение на 80 0С - 30 мин., Скрас. 2 %; ПВП 0,3%; А/А 15 г/л 0,168 0,137 18,4
6 Промывка с ПАВ, крашение на 80 0С - 30 мин., Скрас. 2 %; ПВП 0,3%; А/А 20 г/л 0,180 0,148 17,8
Полученный оптимальный режим крашения шерстяного волокна обеспечивает высокие значения интенсивности и ровноты окраски при значительном снижении степени повреждения волокна. Это подтверждается не только на диаграммах и графиках крашения, но и на снимках полученных на оптическом электронном микроскопе «Leica DM 6000 M». Анализируя полученные результаты исследования (рисунок 1) можно отметить, в процессе крашения при 1000С -30-90 минут происходит достаточно сильное повреждение структуры волокна - на снимках отчетливо видны микроскопические трещины и разрушения на чешуйчатом слое. Именно такие повреждения чешуеек и приводят к образованию шерстяного кнопа при последующей механической обработке. На рисунке 2 показано, что обработка при пониженной температуре с применением акриламида и поливинилпирролидона на 800С практически не вызывает повреждения чешуйчатого слоя, и на поверхности волокна видна полимерная пленка. Как видно, на рисунке пленка выступает в роли защитного агента и одновременно сглаживает чешуйчатый слой, что в свою очередь уменьшает свойлачиваемость волокна. Таким образом, применение акриламида в рекомендуемой композиции способствует увеличению износостойкости волокна.
Аналогичные результаты подтверждаются снимками образцов шерстяного волокна, окрашенных красителем кислотным красным.
Обработанное волокно (краситель кислотный антрахиноновый синий)
Рисунок 1. Крашение волокна при 100°С в течение 30 и 90минут
Рисунок 2. Крашение волокна при 80°С в течение 30 минут с применением композиции акриламида и поливинилпирролидона
Выводы
На основе проведенных исследований разработан способ низкотемпературного крашения шерстяного волокна кислотными красителями, который позволяет:
1. получить равномерную окраску волокна при крашении на 80°С с интенсивностью окрашивания как при крашении на 100°С;
2. совместить процесс крашения и заключительной отделки, в результате чего волокно приобретает высокую износостойкость;
3. прогнозировать снижение количества шерстяного кнопа образующегося на стадии получения пряжи, за счет сохранения прочностных свойств волокна в процессе крашения;
4. прогнозировать эффективность последующих процессов чесания и прядения за счет низкой свойлачи-ваемости волокна в ходе процесса крашения.
Список литературы:
1. «Перспективы развития технологии отделки текстильных материалов», В.В. Сафонов, д.т.н., проф., МГТУ им. А.Н. Косыгина - 7-8 июль - август, 2005 «Научный Альманах» Текстильная Промышленность.
2. Фенелонов В.Б. Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов. — Новосибирск. Изд-во СО РАН, 2002.
3. Тасымбекова А.Н., Логинова Л.В., Кутжанова А.Ж. «Низкотемпературное крашение шерстяного волокна с применением методов химической интенсификации»: Алматы, АТУ, Материалы Республиканской конференции молодых ученых «Наука. Образование. Молодежь» посвященная 55-летию АТУ, 18 мая 2012, стр.186-188.
К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Уласень Александр Филаретович
кандидат технических наук, доцент Военная академия войсковой противовоздушной обороны г. Смоленск
Титов Эдуард Владимирович
старший помощник начальника отдела Военная академия войсковой противовоздушной обороны г. Смоленск
Вопросам надежности функционирования сложных технических систем в общем и информационных систем изделий специального назначения в частности в настоящее время уделяется большое внимание, поскольку обеспечение заданной надежности таких систем на всех этапах их жизненного цикла - одна из важнейших существующих проблем. Причем обеспечение надежности должно осуществляться с одновременным учетом достоверности выдаваемой информации, учетом структуры, возникающих отказов и ограниченным числом компонентов ЗИП [1].
Проблема повышения надежности технических устройств должна решаться в первую очередь на основе разработки высоконадежных компонентов этих устройств. В свою очередь, разработка и проектирование современной радиоэлектронной аппаратуры и сложных систем специального назначения невозможны без проведения анализа и прогнозирования их надежности на ранних этапах. Целями анализа являются оптимальное распределение надежности между составными частями аппаратуры или системы, выбор структуры, обеспечивающей наибольшие значения показателей надежности, определение необходимой степени избыточности, оптимальный выбор начальных значений параметров компонентов аппаратуры и др. Прогнозирование надежности является, по существу, конечным этапом анализа, на котором проводится теоретическая оценка количественных показателей надежности окончательно выбранного варианта аппаратуры или системы.
Потенциальная надежность, закладываемая в процессе разработки технического устройства, может быть реализована на практике при надлежащих условиях эксплуатации. В этой связи исследуются три группы задач: анализ взаимодействия человека-оператора с техническим устройством, задачи профилактического обслуживания устройств и задачи, связанные с обеспечением ремонтопригодности устройств [2].
Первый круг задач, посвященный взаимодействию человека-оператора с техническим устройством, выделился в самостоятельное научное направление. Основная проблематика этого направления заключается в разработке методов рационального проектирования пультов и органов управления технических устройств, а также в разработке методов обеспечения и оценки надежности работы системы «человек - машина».
Профилактическое обслуживание технических устройств выдвигает для решения целый ряд оптимальных задач. С одной стороны, своевременное проведение профилактических осмотров и работ предотвращает появление отказов, а с другой - связано с простоями оборудования, внесением дополнительной ненадежности из-за небрежного проведения работ, отказом от более предпочтительного непрерывного режима работы. Решение этих оптимальных задач позволяет установить оптимальную периодичность профилактических работ, их глубину и продолжительность.
Обеспечение ремонтопригодности технических устройств связано с решением следующих задач. Во-первых, разработка методов конструирования аппаратуры, обеспечивающих минимальные затраты времени на ремонт либо замену отказавшего элемента. Сюда же относится разработка методов рационального поиска места неисправности и проверки работоспособности аппаратуры. Решением этих задач занимается техническая диагностика. Во-вторых, разработка методов обеспечения запасными элементами и организации систем обслуживания.
Одним из методов существенного повышения надежности при проектировании сложных технических систем в общем и информационных систем изделий специального назначения в частности является их резервирование, под которым понимается обеспечение надежности объекта за счет использования дополнительных средств и (или) возможностей, избыточных по отношению к минимально необходимым для выполнения требуемых функций [3,4].
