Автоматическое регулирование концентрации раствора кислоты в процессе карбонизации шерсти

Развитие текстильной промышленности, потребность предприятий в химических волокнах и нитях. Процесс карбонизации шерстяных тканей и волокон, средства измерения концентрации раствора кислоты. Внедрение автоматизированной системы карбонизации и сушки сырья.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.05.2011
Размер файла 2,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Введение

В основе большинства современных технологических производств, в которых перерабатываемый продукт подвергается различным химико-физическим воздействиям, лежат химико-технологические процессы. Основу этих процессов составляют различные химические и физико-химические процессы, которые протекают в аппаратах, на агрегатах и машинах в соответствии с технологическими схемами производства.

Сложные химико-технологические процессы, осуществляемые при первичной обработке волокна, отделке тканей, требуют управления такими технологическими параметрами, как концентрация кислот, щелочей, пероксида водорода, красителей и аппретов, уровень химических растворов, красителей и воды, температура воздуха, воды и отдельных растворов, рН среды, влажность текстильных материалов после сушки и др.

Качество продукции в значительной мере определяется качеством приготовления химических растворов, используемых при различных видах обработки текстильных материалов (карбонизация, отбеливание, крашение, печатание, аппретирование) на химических станциях. Поэтому концентрация растворов является одним из основных регулируемых параметров.

Отечественные установки регулирования концентрации раствора для карбонизации устарели, требуются более современные, обладающие большим быстродействием системы. Поэтому на данном этапе необходимо создание систем регулирования концентрации растворов для карбонизации, которые будут обладать относительно низкой стоимостью, но по качеству будут превосходить уже имеющиеся разработки.

1. Социально-экономический раздел

1.1 Концепция развития текстильной промышленности до 2010 г.

Легкая промышленность включает в себя - текстильную, доля которой в общем объеме производства составляет 48,2%, швейную (30,1%), кожевенную, меховую и обувную (20,9%).

В свою очередь текстильная промышленность включает 9 отраслей - хлопчатобумажную (20,5%), льняную (3,1%), шерстяную (8,8%), шелковую (4,2%), нетканых материалов (1,5%), пенько-джутовую (0,4%), текстильной галантереи (1,5%), трикотажную (7,0%), валяльно-войлочную (1,2%).

В легкой промышленности более 16 тысяч организаций (в том числе 2818 средних и крупных) с общей численностью занятых 827 тысяч человек, преимущественно женщин. Все предприятия акционированы.

Легкая и текстильная промышленность не только обеспечивает потребности населения в одежде и обуви, но и производит продукцию производственно-технического и специального назначения.

Отрасль обеспечивает также потребности населения и хозяйственного комплекса страны в изделиях медицинского назначения, в специальной, рабочей и лечебно-профилактической одежде и обуви, средствах индивидуальной защиты.

1.2 Место отрасли в экономике страны в настоящее время

Доля легкой промышленности в объеме промышленной продукции России составляет 1,5%, доля налоговых платежей составляет 0,7% всех налоговых поступлений в бюджет.

Предприятия и организации легкой промышленности имеются во всех субъектах Российской Федерации.

Особенностью легкой промышленности является быстрая и высокоэффективная отдача вложенных средств. Оборот средств в отрасли происходит 2-4 раза в год. Каждые дополнительные 100 млн. рублей оборотных средств обеспечивают прирост объема производства за год на сумму 400-800 млн. рублей в зависимости от скорости оборота.

Доля продукции легкой промышленности на российском рынке сейчас составляет сейчас примерно 25%. Все остальное импорт в основном из Китая и Турции, серый импорт и серое производство.

Такие показатели отрасли привели к резкому сокращению потребления продукции смежных отраслей (агропромышленного комплекса, химической промышленности, машиностроения). Уменьшилось потребление производимой в России шерсти на 30%, кожевенного сырья, химических волокон и нитей - в 2 раза, прядильных машин - в 7,5 раз, ткацких станков - в 14,7 раза, трикотажных и швейных машин - в 3 раза.

Уровень загрузки производственных мощностей в 2000 году составил в среднем - 52%.

Степень износа основных производственных фондов по состоянию на конец 2000 года составляет 54,2%. Доля оборудования, эксплуатируемого до 5 лет, составила 1,4%, а более 20 лет - 20,1%. Приведенные показатели не лучше и не хуже, чем в целом по промышленности.

Инвестиции в основной капитал, направленные на развитие отрасли, в 2001 году составили 2,16 млрд. рублей, в том числе собственные средства - 1,37 млрд. рублей, зарубежные инвестиции - 120 миллионов рублей.

Продукция легкой промышленности удерживается сейчас на российском рынке во многом благодаря сдерживанию цен при растущих затратах.

1.3 Рынок продукции легкой промышленности и ее отраслей

В связи с практическим отсутствием оптовой торговли производители, в основном, сами занимаются реализацией своей продукции, поэтому торговые надбавки на нее минимальны. В потребительских ценах объем производства отрасли составляет примерно 90 млрд. рублей, а емкость рынка в 2001 году составила примерно 400 млрд. рублей. Таким образом, потенциальная возможность увеличения доли отечественной продукции на российском рынке товаров легкой промышленности высокая. При этом удельный вес отрасли в объеме производства промышленной продукции может увеличиться. Ориентиром здесь является уровень в 6-8%, что соответствует доли отрасли в СССР в начале девяностых годов и в Германии, Франции, США в настоящее время.

На внешние рынки экспортируются, в основном, суровые (без отделки и крашения) ткани (20% выпуска), трикотаж, изготовленный на современном оборудовании, поставленном заказчиками (25% выпуска), одежда, изготовленная на давальческой основе (20% выпуска).

1.4 Основные трудности в развитии отрасли

1. На российских предприятиях легкой промышленности сегодня используется, в основном, физически и технически устаревшее оборудование, не позволяющее использовать современные технологии и производить конкурентоспособную продукцию.

2. Несмотря на то, что Россия располагает всеми условиями, необходимыми для развития сырьевой и производственной базы, эффективно реализовать этот потенциал, а также наращивать выпуск качественных тканей и одежды не позволяет технологическая отсталость смежных отраслей - АПК, химической промышленности, машиностроения.

3. Практически все предприятия легкой промышленности испытывают острый недостаток оборотных средств. Многим недоступны заемные средства.

Имеют место факты увода прибыли в дочерние структуры, что эквивалентно уменьшению оборотных и инвестиционных средств предприятий.

4. Факторами, сдерживающими развитие отрасли, являются неучтенные импорт и производство. Неучтенное производство по текстилю ~25% учтенного, неучтенный импорт примерно в 2,5 раза превышает отечественное производство.

5. При закупке сырья за рубежом на возврат НДС уходит до года с применением судебных процедур. Тем самым из оборота предприятий изымаются значительные средства.

При импорте готовой продукции легкой промышленности, как правило, значительно занижается ее стоимость. В результате на рынке эти товары продаются по демпинговым ценам и вытесняют отечественных производителей.

7. Слабая научно-технологическая база.

8. В отрасли около 3000 средних и крупных организаций, из которых только единицы перешли к организационным схемам, эффективным в рыночных условиях хозяйствования.

9. Организации легкой промышленности испытывают острый недостаток специалистов с высшим и средним специальным образованием.

Главной целью развития легкой промышленности на период до 2010 года является увеличение доли отечественной продукции на внутреннем рынке до 55% при ее высокой конкурентоспособности.

Для достижения указанных целей необходимо решение следующих основных задач:

- намечаемые на 2010 годы объемы производства основных видов продукции должны в 2-4 раза превысить показатели 2001 года;

- опережающее развитие выпуска готовых изделий при максимальном обеспечении их сырьем и материалами отечественного производства;

- обеспечение глубокой переработки отечественного сырья: натурального (льна, шерсти, кожи и меха), химических волокон и нитей;

- освоение новых видов продукции и новых технологий;

- первоначально сокращение, а в последующем и полное прекращение экспорта сырья в не переработанном или недостаточно переработанном виде;

- увеличение удельного веса химических волокон и нитей в сырьевом балансе легкой промышленности с доведением его в перспективе до 50%;

- снижение материалоемкости выпускаемой продукции на 15-20%, энергоемкости производства на 25-30%, повышение рентабельности продукции на 25-50%;

- импортозамещение готовой продукции, в т.ч. спецназначения (МО, МЧС, МВД, ФПС) на 30-40%;

- обеспечение защиты внутреннего рынка от недобросовестной конкуренции и низкокачественной продукции как отечественной, так и импортной;

- применение тарифных и нетарифных мер для сокращения объемов необоснованного импорта;

- решение проблемы кадрового обеспечения отрасли специалистами всех уровней.

По экспертным оценкам по всем видам привлекаемых ресурсов реализация стратегии может стоить около 60 миллиардов рублей, то есть 7,5 миллиардов рублей в год.

Экономика не может выдержать развитие всех 16 тысяч предприятий легкой промышленности. Поэтому названные средства необходимы для 300 предприятий, обеспечивающих более 60% продукции и сохранивших возможность технически и технологически перевооружаться.

Техническое перевооружение предприятий отрасли потребует львиную долю затрат порядка 55 миллиардов рублей. Здесь имеется в виду не огульное перевооружение всех 19 тысяч предприятий, а только системообразующих, выпуск продукции на которых составляет 60-70% всей продукции отрасли и имеющих возможность технически и технологически перевооружаться. Таких предприятий насчитывается немногим боле 300.

Основную нагрузку здесь несет бизнес, используя собственные средства - 80%, а так же заемные средства и привлекаемые инвестиции.

Что может сделать государство, используя прямые и косвенные возможности, включая бюджетные средства и налоговые преференции

1. Прямые затраты федерального бюджета могут быть использованы:

- на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в интересах отрасли. На разработку новых прогрессивных материалов, технологий и оборудования потребуется 1,5 миллиарда рублей за 8 лет или 150-200 миллионов рублей в год;

- завершение строительства ограниченного числа объектов легкой промышленности и технического перевооружения организаций науки потребуют 700 миллионов государственных капитальных вложений.

2. Государство может так же использовать косвенные методы поддержки.

Завершение строительства и технического перевооружения предприятий отрасли за счет федерального бюджета миллионов рублей.

3. Завершение технического перевооружения отраслевой науки и создание научно-технологического центра легкой и текстильной промышленности за счет бюджетных средств миллионов рублей.

4. Возмещение из федерального бюджета части затрат на уплату процентов по кредитам для сезонной закупки сырья и материалов 1,2 миллиарда рублей, по 150 миллионов рублей в год.

5. Лизинг оборудования для предприятий отрасли. Затраты бюджета миллионов рублей.

1.5 Перспективы расширения сырьевой базы

Развитие и расширение ассортимента продукции легкой промышленности и увеличение объемов ее выпуска в значительной мере зависят от решения проблемы обеспечения предприятий сырьем.

Учитывая, что Россия не является производителем хлопчатобумажного волокна, но имеет огромные основные фонды по производству пряжи и ткани из хлопка, ряд хлопчатобумажных предприятий переориентируют часть своих производств на выпуск смесовых пряж и тканей из хлопка, модифицированного льноволокна (котонина) и различных видов химических волокон. Соответственно возрастает потребность в этих видах сырья, что требует значительного увеличения объемов их производства.

В настоящее время удельный вес химических волокон и нитей в сырьевом балансе легкой промышленности составляет 12,4%, в мире 62% и к 2010 году прогнозируется увеличение до 80%.

Учитывая, что лен является единственным натуральным целлюлозным, ежегодно восполняемым ресурсом, необходимо совершенствовать систему его подготовки, в том числе производство качественного котонизированного льноволокна, а также шерсти к переработке в легкой промышленности. Это позволит заместить закупаемые по импорту хлопок и шерсть на 65%.

С учетом удовлетворения требований экономической и мобилизационной безопасности страны, расходных норм и уровня химизации продукции к 2010 г., потребность в химических волокнах и нитях российских предприятий для производства товаров текстильной промышленности составляет не менее 600 тыс. тонн в год. Доля волокон, закупаемых по импорту составляет 58%, что подтверждает наличие платежеспособного спроса на эту продукцию у российских производителей. Основную долю импорта составляют химические волокна и нити белорусского производства.

Мощности отечественных предприятий химической промышленности по производству волокон для текстильной промышленности на 1 января 2002 г. составили (в тыс. тонн): вискозных - 157,15, капроновых - 33,56, полиэфирных - 10,1, полипропиленовых - 3,52. Мощности для производства текстильных нитей составляют (в тыс. тонн): вискозные - 30,52, капроновые - 53,9, полиэфирные - 6,1, полипропиленовые - 0. К 2010 году предполагается ввод мощностей для производства 7 тыс. тонн полипропиленовых нитей.

Исходя из производственных мощностей российские и белорусские производители химических волокон могут обеспечить лишь валовой объем выпуска капроновых и вискозных волокон и нитей не гарантируя современные требования по качеству и разнообразию внутривидовых ассортиментов. Существующие ассортименты химических волокон и нитей могут обеспечить не более 30-40% объема прогнозной потребности. Остальная потребность в волокнах и нитях может быть удовлетворена только за счет создания производителями новых видов химических волокон или закупки их в дальнем зарубежье.

В мире появились химические волокна нового поколения, позволяющие вырабатывать высоко-гигиенические, экологически чистые изделия с мягким упругим грифом, высокой эластичностью и прочностью. Введение различных добавок в полимер позволяет придать им различные эффекты, в том числе терапевтические: фунгицидные, антиревматические, антиаллергические, дезодорирующие и др. Отмечается устойчивая тенденция увеличения производства и потребления химических нитей по сравнению с химическими штапелированными волокнами.

Для успешной реализации производства современных изделий легкой промышленности с использованием химических волокон нового поколения необходимы:

- модернизация производства полиэфирных, полипропиленовых, акриловых волокон и нитей;

- модернизация производств текстильной и легкой промышленности, обеспечивающей переработку химических волокон нового поколения, например, микроволокон, мультифиламентных нитей и др.;

- создание новых малотоннажных высокотехнологичных производств химических волокон нового поколения, в том числе с различными специальными эффектами. Возможно разделение технологического процесса: создание на химических предприятиях производства полимера, подготовленного к формированию и прядение (при соблюдении жестких климатических условий) химических нитей из полимера, штапелирование нитей и дальнейшая их переработка непосредственно на текстильных предприятиях;

- проведение научно-исследовательских и опытных работ по созданию расширенного ассортимента химических волокон и нитей нового поколения и т.п.;

Учитывая, что основной потенциал производства химических волокон остался в Белоруссии, необходима разработка Межгосударственной Российско-Белорусской программы и конкретных механизмов реализации схем взаимодействия и согласования интересов предприятий.

Шерсть и кожевенное сырье производятся в России. При их недостатке или избытке вопросы обеспечения предприятий легкой промышленности указанными и другими видами сырья будут решаться проведением соответствующей таможенно-тарифной политики.

1.6 Структурные преобразования в отрасли

Появившаяся в последние годы тенденция разукрупнения предприятий легкой промышленности сохранится и в 2003-2010 годы. Вместо крупных комбинатов, обремененных огромными неиспользуемыми или слабо используемыми фондами и многочисленными обслуживающими и вспомогательными службами, будут создаваться структуры холдингового типа, производственные, обслуживающие и вспомогательные подразделения, которых должны быть выделены в отдельные производства, самостоятельно зарабатывающие средства на свое развитие. При этом они остаются в рамках общей управляющей компании, которая будет решать задачи маркетинга и сбыта продукции, управления финансами и инвестиционным развитием, юридического обеспечения и рекламы, выполнять другие функции централизованного управления. Примеры таких эффективно работающих холдингов уже есть. Это акционерные общества "Яковлевский", "Чайковский текстиль", "Парижская коммуна", "Группа компаний Савва Кемикэл", и др.

Перспективным является создание корпоративных объединений, состоящих как из предприятий, выпускающих однотипную продукцию (например, объединение "Квартон" в г. Санкт-Петербург), так и включающих предприятия промышленности и сельского хозяйства. В мероприятия по институциональным преобразованиям должны войти:

- создание маркетинговой службы;

- введение работы под заказ, то есть общая наработка полуфабриката и в короткие сроки выпуск того или иного вида продукции в малых объемах, например, ткани заданной расцветки до 1000 кв. метров. Соответственно изменится система планирования производства и внутренней отчетности;

- реорганизация системы финансового планирования, то есть введение еженедельного отслеживания оборотных средств и незавершенного производства;

- реорганизация системы управления, то есть четкое разделение производственных и финансовых операций, вопросы материального снабжения и производства должны быть замкнуты в одной службе, вопросы сбыта продукции будут вынесены на верхний уровень управления:

? введение системы мотивации работы, а именно системы стимулирования, основанной на периодической оценке деятельности сотрудников каждого участка;

? проведение ротации кадров - создание команды активных, профессиональных исполнителей;

? внедрение отвечающих мировым стандартам систем бухгалтерского учета, позволяющих сделать финансовую деятельность предприятий открытой для акционеров, инвесторов, кредиторов;

? ликвидация нерентабельных производств;

? сокращение избыточного персонала, переподготовка и обновление кадров;

? развитие рекламных и маркетинговых служб, способствующих продвижению продукции на внутренний и внешний рынки.

Эффективным путем реорганизации предприятий может быть его разделение на ряд юридических лиц в рамках холдинга. Значительную роль в повышении конкурентоспособности производства может сыграть приход в отрасль крупных объединений, обладающих инвестиционными возможностями. Так, В 2002 году холдинг "Базовый элемент" получил контроль над фабрикой "Трехгорная мануфактура" и намерен развивать текстильное производство. Финансово-инвестиционная компания "Госинкор-холдинг" приобрела ряд текстильных предприятий и создала для управления их активами компанию "Гута текстиль". Компания "Госинкор-холдинг" планирует инвестировать в 2002 году в модернизацию своих текстильных предприятий.

Наличие эффективных собственников, заинтересованных в развитии производства, в улучшении условий работы инженерно-технического персонала и рабочих, в организации оптимальных схем ресурсного обеспечения производства и сбыта продукции - это одно из основных условий развития любого предприятия в рыночной системе хозяйствования.

1.7 Отечественное машиностроение для легкой промышленности

(состояние отечественного машиностроения)

Складывающаяся за последние 2 года положительная динамика развития отечественного производства в целом позволяет ставить вопрос о стратегии развития отечественного машиностроения для легкой промышленности.

В настоящий момент состояние текстильной промышленности можно характеризовать следующими показателями:

- до 30% оборудования эксплуатируется более 20 лет;

- не более 25% оборудования и 20% технологий отвечают мировому уровню;

- 80% спроса на изделия легкой промышленности удовлетворяется за счет импорта.

Доля импортного оборудования на предприятиях в зависимости от вида перерабатываемого сырья составляет:

? в хлопчатобумажной, шерстяной, шелковой отраслях от 30 до 80%,

? в льняной промышленности до 5%.

Машиностроительный комплекс России для легкой промышленности насчитывает около 50 предприятий. Большинство предприятий в настоящее время находятся в состоянии кризиса. Объем производства текстильной техники по сравнению с 1990 г. упал в 23 раза.

В связи с этим, а также отсутствием денежных средств на закупку дорогостоящего оборудования с 1990 г. на большинстве предприятий не проводилось техническое перевооружение и не осваивался выпуск нового оборудования.

Следует отметить, что до 1990 г. и в настоящее время уровень производимой техники для хлопчатобумажной, шерстяной, шелковой отраслей значительно уступает мировому уровню.

Исходя из этих факторов формирование стратегии развития отечественного машиностроения для легкой промышленности должно приоритетно развивать производство новой техники для льняного комплекса, как наиболее перспективного со всех точек зрения, не отягощенного значительным отставанием от мирового уровня и ориентированного на переработку отечественного сырья и отечественные наукоемкие технологии.

Приоритетность должна иметь среднесрочную перспективу, с параллельным развитием машиностроения для хлопчатобумажной, шерстяной, шелковой и других отраслей, направленным на преодоление значительного отставания от мирового уровня техники.

Путем преодоления разрыва уровней в рамках формирования стратегии развития отечественного машиностроения может быть:

- создание совместных предприятий;

- закупка лицензий;

- освоение сборки оборудования из импортных частей с последующим освоением их производства на отечественных заводах.

Кроме этого к стратегическим направлениям развития должны быть отнесены:

- модернизация (усовершенствование) освоенного производством и выпускаемого серийно оборудования и технологической оснастки в направлении повышения производительности машин, увеличения степени их автоматизации, надежности, эргономичности и качества изготовления, а также экономии сырья, энергии, материалов, соответствия современным экологическим требованиям;

- модернизация действующего на предприятиях отрасли оборудования путем замены отдельных узлов, технологической оснастки, модулей, оснащения машин и агрегатов средствами автоматизации и приборного контроля;

Соответствующими отраслевыми институтами, занимающимися вопросами разработки оборудования для текстильной и легкой промышленности определен перечень оборудования, разработку и серийное производство которого целесообразно осуществить в период до 2010 года, в том числе прядильного - 23 наименования; для переработки пенько-джутовых волокон - 29 наименований, ткацкого - 15, трикотажного - 10, для производства нетканых материалов - 5, красильно-отделочного - 14, швейного - 28, электронных систем управления и средств автоматизации - 5 наименований.

Особо в рамках стратегии развития следует видеть направление восстановления оборудования с элементами модернизации (или без них), проведенную в условиях машиностроительных заводов, а не на фабриках и комбинатах (подобная практика широко используется мировыми лидерами машиностроения и доказана эффективность такой технологии за счет высокого качества выполнения работ).

1.8 Меры по дальнейшему развитию легкой промышленности

1. Создание лизинговой компании для решения проблемы технического перевооружения предприятий, а значит повышения конкурентоспособности продукции.

2. Разработка новых технических регламентов, стандартов и внесение изменений в действующие ГОСТы, разработка методов и средств метрологического и аналитического обеспечения экологической безопасности продукции легкой промышленности для решения задачи создания высококачественной, экологически чистой и безопасной продукции.

Реформирование системы стандартизации в отраслях легкой промышленности должно определяться научно-технической, промышленной и коммерческой политикой, а также интересами потребительского рынка России, с учетом перспектив присоединения России к ВТО и проводиться на законодательной и нормативно-правовой основе, обусловленной Законами Российской федерации "О стандартизации", "О защите прав потребителей".

Выполнение указанных работ должно проводиться в соответствии с международными стандартами серии ИСО 9000, направленными на обеспечение продукции соответствующего качества на всех стадиях ее жизненного цикла и международными стандартами ИСО 14000, посвященными различным аспектам управления окружающей средой предприятий, организации экологического аудита, принципам экологической маркировки и жизненного цикла продукции.

С целью достижения взаимного соответствия продукции и официального получения маркировки ЕЭС должна быть проведена работа по разделению продукции по категориям, на классы и подклассы и обеспечению соответствия отечественных стандартов Европейским стандартам, европейским и американским официальным медицинским предписаниям, с учетом научных рекомендаций и методов испытаний, разработанных Институтом охраны окружающей среды (Франция) и Текстильным институтом Франции - признанными лидерами в Европе в области разработки Европейских стандартов, испытаний и сертификации продукции легкой промышленности. Основным признаком, по которым проводится разбивка на группы, является назначение продукции.

Эффективность мероприятий по совершенствованию системы технико-технологического контроля качества и сертификации продукции будет обеспечена созданием отраслевой системы информационного обеспечения в области стандартизации, метрологии и оценки соответствия (сертификации) и развитием информационных (компьютерных) технологий в разработке и согласовании стандартов и нормативных документов.

3. Создание на территории страны разветвленной межрегиональной товаропроводящей сети. В ее создании должны принять участие администрации регионов и крупные коммерческие структуры, такие как "Госинкор", "Чайковский текстиль", "Ростекстиль", "Рослегпром" и другие. Такая работа уже проводится.

4. Эффективное развитие легкой промышленности в условиях конкуренции на внутреннем и мировом рынках, требует совершенствования кадровой политики, подготовки и переподготовки специалистов всех уровней.

В плане повышения готовности предприятий к восприятию Индустрии Моды как взаимодействие новых технологий, дизайна и продвижения продукции на рынки, целесообразно усовершенствовать программы учебных заведений, особенно по специальностям маркетинг, менеджмент, реклама, финансы и другим. Должны быть пересмотрены программы и по традиционным специальностям: технологи, дизайнеры, экономисты.

Подготовка и переподготовка кадров должна осуществляться на основе отечественного опыта с учетом тенденций развития образования в экономически развитых странах мира. При этом в системе образования кадров должны быть внедрены новые эффективные формы обучения на базе дистанционного образования и посредством Интернет, развития сети бизнес-инкубаторов, направление в зарубежные страны на стажировку.

Отраслевые институты и высшие учебные заведения должны стать технологическими и экономическими центрами для предприятий по оказанию им помощи в освоении новых технологий, обслуживании новой техники отечественного и импортного производства, в разработке бизнес-планов и проектов технического перевооружения.

5. Учитывая ограниченные финансовые возможности предприятий, необходимо также решение ряда вопросов на правительственном уровне. Среди них:

a) восстановить льготы по НДС и ввозной таможенной пошлине по технологическому оборудованию, комплектующим и запасным частям к нему, а также отменить резервирование средств на счетах на предстоящую оплату оборудования при заключении контрактов на его поставку;

b) определить механизм расчетов организаций с федеральным бюджетом, предусматривающий рассрочку погашения платежей на срок до 10 лет с началом выплаты по истечению 3 лет с момента ввоза оборудования, комплектующих и запасных частей к нему на территорию Российской Федерации;

c) принять решение о завершении реализации остатка кредитных средств в сумме 107 млн. немецких марок в рамках средств, предусмотренных распоряжением Правительства Российской Федерации от 1 июня 1994 г. №839-р (кредитная линия Гермес). Создать в соответствии с действующим законодательством нормативную базу для изъятия не установленного импортного оборудования у неплательщика и передачи его другому собственнику для вовлечения в хозяйственный оборот;.

d) создать технические барьеры недоброкачественному импорту;

e) провести реформирование научно-исследовательского сектора легкой промышленности, находящегося в федеральной собственности;

f) установить таможенные пошлины на готовую продукцию легкой промышленности при присоединении России к ВТО на начало связывания на уровне действующих в настоящее время. На ввозимые сырье и оборудование для легкой промышленности таможенные пошлины должны быть установлены на нулевом уровне.

1.9 Заключение. Перспективы от реализации стратегии развития

отрасли

На сегодня легкая промышленность располагает возможностями для удержания ведущих позиций на внутреннем рынке тканей и уступает иностранным производителям на рынках трикотажа, обуви, швейных изделий. На внешних рынках наше присутствие ограничивается, в основном, суровыми тканями, трикотажной и текстильной одеждой.

Для повышения конкурентоспособности продукции легкой промышленности должны быть решены общие задачи технологического обновления отрасли, пополнения оборотных средств предприятий, организационного реформирования предприятий, повышения уровня менеджмента и эффективности научно-технического обеспечения производства и частные задачи отраслей, обусловленные их спецификой.

Наиболее финансовоемкой является задача технологического обновления отрасли, для решения которой необходимы совместные усилия предприятий, региональных администраций и Правительства Российской Федерации.

Реализация данной стратегии развития легкой промышленности позволит российским производителям увеличить объем выпуска продукции к 2010 году в 2 раза относительно 2000 года, что соответствует среднегодовому индексу физического объема производства 107%., и занять не менее 55% внутреннего рынка.

2. Научно-исследовательский раздел

карбонизация шерстяной концентрация кислота автоматизированный

2.1 Анализ процесса карбонизации шерстяных тканей и волокон

Цель карбонизации - удаление растительных природных и искусственных целлюлозных волокон из шерстяного лоскута, а также растительных примесей и целлюлозных волокон из волокнистых отходов, содержащих шерсть.

Сущность процесса карбонизации состоит в обработке шерстяного вторичного сырья газообразной соляной кислотой или пропитывании слабым раствором серной кислоты с последующим просушиванием при повышенной температуре.

Карбонизация основана на различии в стойкости к кислотам шерсти, целлюлозных волокон и примесей. Кислоты при повышенной температуре превращают целлюлозу в хрупкую, легко удаляемую при последующих механических воздействиях гидратцеллюлозу. Шерсть же при нормальном режиме карбонизации не теряет своих физико-механических свойств. В зависимости от применяемого способа различают мокрую и сухую карбонизацию.

Мокрая карбонизация лоскута в растворах серной кислоты ввиду малой производительности установок периодического действия и их большого габарита применяется только на шерстеобрабатывающих предприятиях, на которых помимо лоскута одновременно карбонизируется шерсть и волокнистые отходы. На агрегатах непрерывного действия мокрая карбонизация лоскута затруднена и их используют для карбонизации шерсти и шерстяных отходов.

Как правило, карбонизации подвергают лоскут всех видов, содержащий менее 20% целлюлозных волокон. Карбонизации обычно подвергают и лоскут, имеющий хлопчатобумажную или вискозную штапельную основу и чистошерстяной уток, хотя общее количество не шерстяных волокон может превышать при этом 20%. Вполне оправдывается карбонизация полушерстяного вязаного, тонкого и полутонкого камвольного и слабо валяного суконного лоскута содержащего не более 30-35% целлюлозных волокон. Лоскут, который содержит более 35% целлюлозных волокон, целесообразно использовать в виде восстановленной шерсти в полушерстяных тканях, в которых содержание целлюлозных волокон достигает 55% и больше, а использование в них карбонизированной вторичной шерсти является нерациональной.

Сухую карбонизацию применяют только для лоскута. Для волокнистых отходов, представляющих собой рыхлую массу волокон, сухая карбонизация очень опасна и связана со значительной потерей прочности и других свойств шерстяного волокна.

Из волокнистых отходов подлежат карбонизации: чистошерстяные выпады, гребенные чистошерстяные очесы, чистошерстяной тонкий сдир, крутые концы с малым содержанием целлюлозных волокон и примесей (до 20%). Использование этих отходов в не карбонизированном виде значительно засоряет смеси целлюлозными примесями, что ухудшает протекание технологических процессов, увеличивает обрывность и снижает качество изделий как по физико-механическим свойствам, так и по внешнему виду.

Технологическая необходимость карбонизации шерстяного лоскута, крутых концов и волокнистых отходов производства вытекает из следующего:

- шерсть и целлюлозные волокна окрашиваются различно, и введение в смесь восстановленной шерсти и волокнистых производственных отходов, состоящих из таких разнородных волокон, создает неравномерную окраску по всей площади ткани;

- лоскут, подвергнутый карбонизации, становится более редким и дает при разработке в восстановленную шерсть более длинное волокно; такой лоскут при соответствующей сортировке по цвету или после обесцвечивания с последующим крашением является высококачественным сырьем для уточной пряжи суконных пальтовых тканей и специальных видов сукон.

- крученая хлопчатобумажная пряжа, используемая для основы в суконных тканях, а также хлопчатобумажные и вискозные нити, скрученные с чистошерстяной пряжей при разработке лоскута и крутых концов делятся не на волокна, а на мелкие отрезки и частицы, создающие массовую мешковатость, что резко ухудшает технологические процессы чесания, прядения, ткачества и внешний вид изделий;

Экономическая эффективность карбонизации лоскута, и производственных отходов, содержащих относительно небольшое количество целлюлозных волокон, заключается в том, что стоимость чистошерстяного карбонизированного лоскута и отходов возрастает более чем вдвое по сравнению с полушерстяными. Восстановленная шерсть, полученная из такого лоскута, и отходы являются полноценным сырьем для получения чистошерстяных пальтовых тканей.

Процесс карбонизации осуществляется мокрым способом и сухим способом.

2.1.1 Карбонизация мокрым способом

Карбонизация лоскута и шерстяных производственных отходов в мокром состоянии проводится таким же способом, что и карбонизация шерсти.

Сущность процесса мокрой карбонизации шерстяного лоскута и шерстяных волокнистых отходов состоит в пропитывании шерсти слабым раствором серной кислоты с последующим просушиванием при температуре 60-120оC. Под действием горячего воздуха влага испаряется, а под действием концентрированной серной кислоты целлюлоза становится хрупкой, легко удаляемой при последующих механических воздействиях гидроцеллюлозой. Шерстяные волокна при нормальных условиях обработки лоскута и волокнистых отходов не претерпевают значительных изменений.

Технологическая схема процесса мокрой карбонизации в растворах серной кислоты состоит из следующих последовательных операций:

- удаления из карбонизированного лоскута и волокнистых отходов целлюлозных примесей;

- нейтрализации (удаление остатков кислоты из карбонизированного лоскута и волокнистых отходов);

- сушки лоскута и волокнистых отходов.

- пропитывания лоскута и волокнистых отходов в растворе серной кислоты;

- отжима кислованного лоскута и волокнистых отходов;

- разрыхления влажных кислованных волокнистых отходов;

- предварительной сушки;

- термической обработки;

Помимо серной кислоты карбонизация мокрым способом может проводиться в растворах и других кислот, но их применение требует более высокой температуры, что разрушающе действует на шерстяное волокно. В процессе как сухой, так и мокрой карбонизации серьезным воздействиям подвергаются и волокна шерсти, причем чем выше температура выжигания, тем больше ухудшаются физико-механические свойства шерстяных волокон.

Основы процесса мокрой карбонизации

Результаты процесса карбонизации мокрым способом зависят в основном от содержания кислоты в шерстяных волокнах и целлюлозных примесях, степени обезвоживания шерстяных волокон перед предварительной сушкой, условий предварительной сушки и термической обработки, механического удаления обугленных целлюлозных примесей и нейтрализации.

Неправильное протекание процесса мокрой карбонизации не только ухудшает свойства шерстяных волокон, но и вызывает физическую потерю кератина шерсти в результате разрушения его и частичного перехода в раствор при нейтрализации.

Пропитывание. В процессе поглощения кислоты шерстяные волокна должны получить минимальное её количество, а целлюлозные волокна и примеси - максимальное. Целлюлозные волокна поглощают кислоту очень быстро, а шерстяные - медленнее. Поэтому процесс пропитывания кислотой шерстяных волокон должен протекать интенсивно в возможно кратчайший промежуток времени.

Для протекания процесса пропитывания большое значение имеет температура раствора кислоты: чем ниже температура, тем меньше кислоты впитывается шерстяными волокнами и, наоборот, больше целлюлозными примесями. Следовательно, при пропитывании надо поддерживать возможно низкую температуру - 10-12°С.

Большое значение имеет концентрация раствора; быстрое насыщение целлюлозных примесей кислотой достигается при достаточно высокой концентрации, что одновременно способствует увеличению производительности карбонизационных агрегатов. При низких концентрациях кислоты (до 3,5°) даже при длительном замачивании целлюлозные примеси не поглощают необходимого количества кислоты и в то же время шерстяные волокна впитывают кислоту в большом количестве.

Влияние концентрации раствора смачивателя ОП-10 - 1,5 г/л при температуре 12-25°С и времени пропитывания на содержание кислоты (по данным ЦНИИ Шерсти, В.М. Шеришев) показано в таблице 2.1.

Таблица 2.1 ? Влияние концентрации раствора и времени

пропитывания на содержание кислоты в шерстяных и целлюлозных

волокнах

Концентрация раствора, %

Время пропитывания, мин

Содержание кислоты в волокнах, %

шерстяных

целлюлозных

3,5

0,5

4,15

1,69

3,5

1

4,34

1,75

3,5

2

4,91

1,86

3,5

5

5,67

1,90

3,5

10

6,02

1,91

5,5

0,5

4,60

1,95

5,5

1

5,37

2,01

5,5

2

5,66

2,05

5,5

5

6,38

2,19

5,5

10

6,81

2,66

7,5

0,25

5,52

2,39

7,5

0,5

5,84

2,69

7,5

1

6,11

3,10

7,5

10

6,77

-

Данные, приведенные в таблице 1, показывают, что при концентрации раствора 7,5% вполне достаточно для пропитывания волокнистых отходов 1 мин, а при концентрации 5,5% - 5 мин. С повышением температуры шерсть впитывает кислоту очень интенсивно и химически соединяется с ней, что отражается на качестве волокон. Повышение температуры при замачивании выше 30°С недопустимо.

Продолжительность пропитывания лоскута и волокнистых отходов свыше 10 мин во всех случаях является недопустимой. Это особенно относится к тем случаям, когда лоскут пропитывается кислотой в барках периодического действия, а время пропитывания контролируется недостаточно.

Большое влияние на содержание кислоты в шерстяных волокнах и целлюлозных примесях оказывает смачиватель ОП-10. При добавлении 1,5 г/л ОП-10 почти в 2 раза снижается поверхностное натяжение растворов с серной кислотой, шерстяные волокна и растительные примеси равномерно пропитываются раствором, сокращается длительность замачивания, улучшается отжим из волокнистой массы избытка серной кислоты, уменьшается остаточная влажность шерстяных волокон.

Зависимость поверхностного натяжения раствора с серной кислотой от концентрации смачивателя ОП - 10 приведена в таблице 2.2.

Исследования показали, что пряжа из карбонизированной шерсти, прошедшая замачивание с применением ОП-10, имела более высокий выход из смеси и меньшую обрывность.

Таблица 2.2 ? Зависимость поверхностного натяжения р-ра с серной

кислотой в зависимости от концентрации смачивателя ОП-10

Растворы

Поверхн. натяжение в эрг/см2

Смачив. способность р-ров (время погруж.)

Серная кислота 4,5%

72,7

До 3,5 дней

Тоже, и 0,5 г/л ОП-10

40,8

4 мин 16 сек

Тоже, и 1,0 г/л ОП-10

38,6

1 мин 16 сек

Тоже, и 1,5 г/л ОП-10

36,5

56 сек

Тоже, и 2,0 г/л ОП-10

36,5

44 сек

Обезвоживание. Содержание влаги в шерстяных волокнах перед сушкой имеет большое значение для сохранения их свойств. Лучшее протекание процесса карбонизации достигается при 50 - 55% влагосодержания. При влагосодержании 70% и выше увеличивается содержание кислоты в шерстяных волокнах, что после термической обработки снижает прочность и удлинение волокна. Помимо этого меньшее содержание влаги в шерстяных волокнах перед сушкой имеет большое экономическое значение, так как снижается расход энергии и могут быть уменьшены габаритные размеры сушильной машины.

Отжим кислованного лоскута и отходов. Для лучшего и равномерного просушивания пропитанные в растворе лоскут и волокнистые отходы отжимают. Влажность отжатого шерстяного сырья 70-75%.

При недостаточном удалении избыточного раствора из кислованного лоскута и волокнистых шерстяных отходов, даже при нормальных условиях предварительной сушки и термообработки, резко снижается прочность и удлинение волокон (например, при содержании кислоты в шерсти 15,5% прочность волокон уменьшается с 8,27 до 6,08 гс, а удлинение - с 50,90 до 40,92%) и, что особенно недопустимо, увеличивается щелочная растворимость шерсти (с 10,9 до 39,4%). Поэтому максимальное удаление избыточного раствора из кислованного шерстяного лоскута и волокон является при мокром методе исключительно важным для сохранения свойств волокон.

Разрыхление влажных кислованных волокнистых отходов. Легкое разрыхление и высушивание шерстяных волокон облегчает доступ к ним горячего воздуха. Поэтому в современных карбонизационных установках предусмотрены механизмы для разрыхления перед сушкой кислованного волокнистого материала.

Предварительная сушка (подсушка). Большое значение для протекания процесса карбонизации имеет предварительная сушка шерстяных волокон.

Установлено, что процесс предварительной сушки при низкой температуре (60°С) способствует сохранению природных свойств шерстяных волокон. Предварительную сушку рекомендуется осуществлять с постепенным нарастанием температуры (60, 70, 80, 90°С) до начала термической обработки сырья. Использование высоких температур (80-100°С) в начале предварительной сушки резко снижает физико-механические свойства шерстяных волокон.

При повышении температуры предварительной сушки выше 100°С образуется конденсат (продукт разложения шерстного жира и целлюлозы, называемый «смолкой»), загрязняющий волокнистую массу и сушильную машину.

Термическая обработка. Пропитанные кислотой шерстяные волокна перед поступлением в камеру термической обработки должны иметь определенную влажность. Каждой определенной концентрации кислоты в барках соответствует определенная (критическая) влажность шерстяных волокон. В зависимости от концентрации раствора устанавливается критическая влажность, превышение которой ведет к потере прочности шерстяных волокон. По данным исследований для раствора, содержащего 2,5% кислоты, критическая влажность составляет 50%, для 5%-ного раствора - 40%, для 7,5%-ного - 20%.

Влажность волокон при входе в термическую часть сушилки должна составлять не выше 8-10%; при такой влажности сохраняются свойства шерсти. Продолжительность термической обработки не должна превышать 10-15 мин при температуре 105-110° С. Время сушки и термообработки - не более 50 мин. Волокна шерсти после термообработки имеют влажность 1-2% к абсолютно сухому весу; при этом они содержат до 8% кислоты.

Исследования показывают, что потери прочности волокон после термообработки по отношению к исходным волокнам (без нейтрализации) при правильном проведении процесса составляют от 3 до 7%.

Повреждение шерстяного волокна в связи с изменением температуры прогрева и его длительности изучалось на образцах шерсти по изменению аммиачного числа. Аммиачное число выражается отношением полученного выделенного азота в миллиграммах к весу испытуемой шерсти в граммах. При гидролизе белков в кислотной среде увеличивается содержание аммиака. Относительные количества выделяющегося аммиака характеризуют изменения в шерстяных волокнах. Испытание шерсти, пропитанной 4,25%-ным раствором серной кислоты при 20°С в течение 15 мин, показало следующие результаты в зависимости от температуры и продолжительности прогревания (таблица 2.3).

Как показали исследования ЦНИИ Шерсти, в процессе карбонизации наибольшие изменения претерпевает чешуйчатый слой шерстяных волокон. Сила трения волокон мериносовой шерсти 64K против чешуек снижается с 2,94 до 2,13 гс, а по чешуйкам - с 0,34 до 0,31 гс. Чем выше концентрация раствора серной кислоты и продолжительнее время пропитывания, тем больше степень повреждения чешуйчатого слоя шерстяных волокон.

Таблица 2.3 ? Значение аммиачного числа в зависимости от состояния

волокон шерсти

Состояние волокон шерсти

Аммиачное число

Не карбонизированные волокна

0,15

Карбонизированные волокна с длительностью прогрева 15 мин, при температуре

99°С

0,25

110°С

0,36

121°С

0,47

Карбонизированные волокна при температуре 105°С и прогреве в течение

5 мин

0,23

15 »

0,32

30 »

0,46

Удаление остатков растительных примесей. В результате термической обработки целлюлозные примеси, как правило, обугливаются полностью.

Для удаления остатков растительного сора карбонизированный лоскут и волокнистые отходы пропускают через ряд пар стальных рифленых цилиндров, имеющих повышающуюся скорость по ходу продукта, а затем протрепывают на разрыхлительном спиральном волчке.

Имеющаяся при этом минимальная влажность шерстяных волокон (2-3%) позволяет наиболее полно очищать шерстяные волокна при меньших механических воздействиях на них.

2.1.2 Сухой способ карбонизации

Технологическая схема процесса карбонизации лоскута сухим способом состоит из следующих последовательных операций:

сушка лоскута, введение паров соляной кислоты, термическая обработка, проветривание (продувка), обеспыливание и нейтрализация, отжим и сушка.

Поступающий в цех карбонизации лоскут должен подвергаться контрольной сортировке, при которой исправляются недочеты сортировки фабрики поставщика: удаляются неспоротые рубцы, хлопчатобумажные и другие нешерстяные части лоскута, устраняется пересортица, отбрасываются ослабленные по прочности куски, удаляются нетекстильные примеси, крупные части изделий разрезаются.

Во избежание закручивания во вращающемся барабане крупный лоскут следует резать на куски размером не более 30-40 см.

После контрольной сортировки лоскут подвергается обеспыливанию путем однократного или двукратного пропуска через пылевыколачивающую машину непрерывного действия ПВМ-2. Обеспыленный лоскут подсушивается.

Грязный тонкий и полутонкий шерстяной лоскут следует предварительно промыть, так как загрязненность и замасленность ухудшают протекание процесса карбонизации. Имеющиеся в загрязненном лоскуте жирные кислоты после карбонизации сухим методом дают образования («цемент»), трудно удаляемые при последующей промывке; эти образования затрудняют процесс крашения и ухудшают тон окраски.

2.1.3 Условия протекания процесса карбонизации

На основании рассмотрения составных частей процесса мокрой карбонизации нормальный режим карбонизации лоскута и отходов складывается из следующего:

- равномерного пропитывания лоскута и волокнистых отходов кислотой с применением растворителя ОП-10;

- равномерного и наибольшего удаления избытка раствора кислоты для более полного и быстрого высвобождения лоскута и волокнистых отходов от влаги;

- быстрого высушивания лоскута и волокнистых отходов путем интенсивной циркуляции воздуха с низкой относительной влажностью при постоянном повышении температуры в соответствии со степенью удаления влаги;

- тщательного проведения процесса нейтрализации шерсти.

В высушенном после нейтрализации карбонизированном лоскуте и волокнистых отходах допускается не выше 0,7% остаточной кислоты к абсолютно сухой навеске и щелочная растворимость не выше 15-18%.

На основании проведенных исследований в ЦНИИ Шерсти оптимальный режим мокрой карбонизации шерстяных волокон может быть примерно таким:

- пропитывание шерсти в растворе ПАВ (неионогенного типа, концентрация 1-1,5 г/л) в течение не более 5 мин (оптимальное время 1-2 мин);

- замачивание шерсти в растворе серной кислоты концентрации 5,5-6,0% при температуре не выше 10-15° С в течение 1-2 мин и не более 5 мин;

- подсушка шерсти при температуре 70-80°С в течение 8-10 мин (влажность шерсти перед сушильной машиной - 50-55% к абсолютно сухому весу шерсти);

- термообработка при температуре 110°С не свыше 10 мин (влажность шерсти перед термообработкой - не более 10%, после термообработки - 2-3%);

- нейтрализация шерсти: промывка в воде при температуре 34-36°С в течение 1-2 мин, нейтрализация в растворе соды (концентрации примерно 1,5 г/л) в течение 1-2 мин при температуре 35-37°С;

- прополаскивание в воде при температуре 35-37°С в течение 1-2 мин (остаточное количество кислоты в шерсти - не более 0,7%);

- сушка шерстяных волокон при температуре 70-80°С до влажности 15-17%.

2.1.4 Оборудование для процесса карбонизации

На крупных шерстеобрабатывающих предприятиях для карбонизации шерсти и шерстяных отходов устанавливаются мощные агрегаты непрерывного действия.

В состав карбонизационного агрегата входят: автопитатель, машина или барки для пропитки шерстяных волокон кислотой, отжимные механизмы, машина для разрыхления пропитанного сырья, сушильная машина для сушки и термической обработки, дробильная машина с автопитателем, трепальная машина, барки для нейтрализации кислоты, сушильная машина.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.