Реферат роботи «Волокнисті матеріали та вироби легкої промисловості з прогнозованими бар’єрними медико-біологічними властивостями»



Скачати 141.55 Kb.
Дата конвертації13.04.2016
Розмір141.55 Kb.


РЕФЕРАТ РОБОТИ

«Волокнисті матеріали та вироби легкої промисловості  з прогнозованими бар’єрними  медико-біологічними властивостями»



Авраменко А.О., Березненко С.М., Власенко В.І., Ігнатьєва І.А., Колосніченко М.В., Кострицький В.В., Попов В.П., Прокопова Є.А., Слізков А.М., Супрун Н.П.

Актуальність. Вихід України на світовий ринок торгівлі текстильними матеріалами, сучасними виробами легкої промисловості і товарами широкого вжитку неможливий без створення наукових основ та теоретичних методів дослідження при розробці новітніх технологій їх проектування та виготовлення. Промисловий випуск сучасних матеріалів з прогнозованими властивостями та відповідними технологіями потребує створення концепції стратегічних основ організації та функціонування сучасних виробництв. На сучасному ринку текстилю особливе місце займають поліфункціональні текстильні матеріали (ПФТМ), виробництво яких динамічно розвивається у світі. Ці матеріали відрізняються широкою гамою заданих функціональних прогнозованих властивостей і широко використовуються в різних галузях господарства, аграрного сектору, для розробки предметів охорони здоров’я, індивідуального захисту тощо. Для текстильників України питання розвитку багато-функціонального текстилю особливого значення набуває у зв’язку з прагненням та близькою перспективою входження нашої країни в Європейський Союз, тому питання створення, прогнозування та визначення властивостей таких матеріалів є вельми актуальним.

Мета роботи розробка теоретичних та практичних основ виготовлення конкурентоздатних волокнистих поліфункціональних матеріалів різного призначення з прогнозованими властивостями та виробів з них з використанням вітчизняної сировини; створення аналітичних методів дослідження та прогнозування властивостей матеріалів з урахуванням можливої дії небезпечних і шкідливих виробничих, побутових і кліматичних чинників; забезпечення заданого комплексу санітарно-гігієнічних властивостей поліфункціональних матеріалів.

Наукова значущість роботи полягає у створенні теоретичних і практичних засад розробки нових волокнистих матеріалів та виробів легкої промисловості з прогнозованими властивостями з урахуванням умов експлуатації. Розроблено теоретичні і практичні основи отримання поліфункціональних волокнистих полімерних матеріалів та виробів з прогнозованими в’язкопружними, медико-біологічними і енергохвильовими характеристиками та проведено експериментальні дослідження бар’єрних текстильних композитів для захисту людини та оточуючого середовища. При цьому:

розроблена теорія формування в'язкопружних характеристик текстильних матеріалів, яка дає новий підхід до створення технічних текстильних матеріалів із заданими властивостями. Запропонована структурна теорія формування фізико-механічних властивостей полімерних компонентів комплексних видів пряжі, що базується на аналізі структурних перетворень, що відбуваються при технологічних процесах їх виготовлення;



  • теоретично обґрунтовано енергохвильовий обмін між організмом людини, одягом та навколишнім середовищем – зарубіжні аналоги відсутні. Розроблена аналітична модель процесу переносу вологи перпендикулярно шарам багатошарового матеріалу (методика розрахунку не має аналогів);

  • створено концепцію формування раціональної структури асортименту захисного одягу для заданої сукупності виробництв з впровадженням сучасних інформаційних технологій шляхом створення технологічно раціональних та естетично привабливих виробів, що забезпечують потреби промисловості та спрямовані на зниження виробничого травматизму і загибелі працівників;

  • розвинуті наукові основи прогнозування властивостей текстильних матеріалів різного призначення з врахуванням динамічних умов виробництва, що дає можливість отримувати матеріали з заданими властивостями;

  • розвинуті наукові основи створення ефективних комплектів захисного одягу з використанням методів математичного моделювання, які дають можливість у рамках запропонованих моделей здійснити вибір оптимальних параметрів і режимів використання захисного одягу за критеріями захисту, надійності та економічності з мінімізацією додаткових ризиків;

  • встановлено закономірності проектування виробів легкої промисловості та розроблено технології їх реалізації на основі розкриття механізму кількісних і якісних оцінок в системі “навколишнє середовище – одяг - людина“;

  • розвинуті наукові основи прогнозування в’язкопружних властивостей текстильних матеріалів та розроблено комп’ютерно-інтегровану систему, яка дозволяє отримувати матеріали з заданими властивостями, а також створює можливості контролювати якість продуктів в процесі виробництва;

  • в рамках аналітичних досліджень розглянути моделі, які відображають основні співвідношення між в’язкопружними функціями, що притаманні різним видам напружено деформованого стану при формуванні виробів впливу на матеріали та вироби легкої промисловості;

  • запропоновано методи проектування технологічних процесів створення нових видів конкурентноздатних виробів легкої промисловості з прогнозованими властивостями відповідно умов функціонування виробничих систем, які пройшли успішну апробацію та впроваджені у виробництво, що забезпечує зменшення витрат, пов’язаних з виготовленням невідповідного попиту споживачів асортименту одягу і використанням ресурсовитратних технологій;

  • розроблено технології виготовлення нових матеріалів з прогнозованими властивостями, які призначені для створення різновидів предметів вжитку визначеної функціональної спрямованості.

На основі розроблених концептуальних моделей встановлено закономірності впливу характеристик якості нових матеріалів та різновидів виробів на показники захисту, надійності і безпеки використання захисних предметів вжитку та одягу в умовах виникнення надзвичайних ситуацій, несприятливого виробничого середовища, а також розроблена наукова концепція стратегічного управління підприємством, що базується на засадах об’єктно-цільового підходу та обґрунтуванні методологічних і практичних рекомендацій при виборі та реалізації стратегій на промислових підприємствах.

В технологіях створення матеріалів:

- розроблено методи одержання модифікуючих нанопрепаратів металів в різних дисперсійних середовищах та визначені їх властивості;

- розроблена технологія одержання термопластичних полімерних композицій, модифікованих наноструктурованими препаратами металів (Ag, Cu, Fe), та вивчені особливості модифікації волокноутворюючих полімерів наноматеріалами;

- виготовлені експериментальні зразки наномодифікованих комплексних синтетичних ниток (поліпропіленових, поліетиленових) та комбінованих ниток, трикотажних полотен, нетканих матеріалів одержаних різними способами та штучного хутра з використанням наномодифікованих компонентів; одержано дослідні зразки бактерицидних синтетичних комплексних ниток медичного призначення;


  • створено технологію та розроблено методи прогнозування поведінки текстильних та шкіряних матеріалів з урахуванням температурно-силових полів взаємодії їх у процесі експлуатації;

  • створено систему прогнозування фізико-механічних властивостей текстильних матеріалів, що дає можливість отримувати матеріали із заданими властивостями та контролювати їх якість;

  • створено технології і розроблено алгоритми перевірки адекватності запропонованих теоретичних положень експериментальним результатам для значної групи матеріалів та виробів легкої промисловості;

  • розроблено методологію дослідження захисних властивостей матеріалів одягу, структуровано загальну схему багатошарових пакетів матеріалів при формуванні елементів одягу для різноманітних умов навколишнього середовища і важкості робіт, на основі якої проведені експериментальні випробовування матеріалів та пакетів з різними способами захисту людини;

  • розроблено аналітичний метод розрахунку розподілу вологи в багатошарових текстильних структурах в залежності від часу при нестаціонарній дифузії вологи, що дає можливість регулювати процеси масопереносу в багатошарових текстильних композиційних матеріалах;

  • визначений комплекс специфічних вимог до бар’єрних матеріалів, які активні відносно: поглинання ультрафіолетового випромінювання; поглинання твердих часток розміром більше 0,5 мкм (з аерозолів та рідин); матеріалів, що характеризуються сорбційною активністю щодо гідрофільних та гідрофобних рідин;

  • проведено діагностику конкурентного потенціалу підприємств легкої промисловості різних розмірів бізнесу, обчислено основні економічні показники діяльності з використанням інтегральних та узагальнюючих показників конкурентного потенціалу та визначено заходи зменшення впливу деструктивних факторів на рівень останнього.

На основі результатів теоретичних досліджень проведено комплекс заходів щодо впровадження технологій по визначенню в’язкопружних властивостей та показників жорсткості матеріалів, які використовуються при вирішенні питання забезпечення необхідної формостійкості деталей швейних виробів за рахунок їх дублювання полімерними композиціями й клейовими прокладками. Розроблено технологічні рекомендації щодо конструкції багатошарових текстильних композиційних матеріалів для надання властивостей поглинання УФ випромінювання, пилу, парів хімічних речовин, шуму, створення умов для організації виробництва в чистих умовах і спеціалізованих лікарень в зонах радіаційного опромінення, при агресивному високотемпературному оточенні тощо.

Комплексне використання розроблених фізичних моделей процесів теплопередачі через шари пакетів та теоретичних моделі масопереносу через багатофункціональні полотна, що описують взаємозв’язок між структурою текстильних матеріалів та їх транспортними властивостями; дозволяє визначити температурні режими роботи технологічного обладнання та процесів нанесення часток полімерів на поверхні текстильних матеріалів та готових швейних виробів. Доведено екологічну безпечність запропонованих полімерних композитів на основі відходів поліетилентерефталату, визначено її енерго-інформаційний вплив на функціональний стан організму людини.

Основою досліджень при розробленні і прогнозуванні в’язкопружних сорбційних та енергоінформаційні властивостей кінцевого текстильного продукту на стадії його проектування стало використання основних положень теорії формування деталей виробів легкої промисловості з урахуванням їх анізотропної та в’язкопружної функцій, які визначають поведінку матеріалів у складі готового виробу. Розроблена технологія виготовлення виробів різного призначення з використанням біоактивних компонентів.

Розроблено вихідні дані технології виготовлення змішаної пряжі на основі лляного і конопляного котоніну різної лінійної густини за системами бавовно- і вовнопрядіння, придатних для переробки в трикотаж та інші вироби текстильної промисловості, визначено їх фізико-механічні, гігієнічні та порівняльні властивості; створено наукові основи, експериментально підтверджено та впроваджено результати досліджень ресурсозберігаючих технологій переробки короткого конопляного волокна.

Розроблено методологію системи прогнозування властивостей текстильних матеріалів в процесі їх виробництва, яка дозволяє отримувати матеріали з заданими властивостями, а також створює можливості контролювати якість продуктів в процесі виробництва.

Доведена можливість прогнозування в’язкопружних, сорбційних та енергоінформаційних властивостей кінцевого текстильного продукту на стадії його проектування. З урахуванням актуальності проблеми перешкоджання розповсюдженню на Україні неякісних та потенційно небезпечних для здоров’я людини текстильних товарів, з метою збереження здоров’я нації та продовження терміну повноцінного життя, проведено ґрунтовний аналіз факторів та причин можливого негативного впливу текстильних матеріалів різного походження на організм людини, розроблено систему показників якості, які характеризують безпеку споживання та комфортність текстильних матеріалів, з урахуванням особливостей призначення виробів. Удосконалено методи оцінки показників властивостей пакетів одягу та запропоновані оригінальні пристрої і способи визначення характеристик матеріалів і пакетів, що дає змогу з високою точністю результатів вимірювати пошарові показники поведінки текстильних матеріалів в пакетах одягу в умовах нестаціонарної теплопровідності і дослідженні нестаціонарних теплових режимів.

Розроблено і досліджено новий асортимент соціально-орієнтованих полімерних волокнистих матеріалів із застосуванням наноматеріалів, також матеріалів з термостійких негорючих волокон та матеріалів з покриттям. Проведено мікробіологічні дослідження модифікованих наночастинками металів волокнистих матеріалів. Розроблена номенклатура показників якості матеріалів бар’єрного одягу, яка впроваджена в галузеві стандарти України. З метою надання антисептичних та антипаразитарних властивостей для тканин, які експлуатуються в лікарняних закладах, розроблені режими екофарбування, проведена оцінка їх антимікробних властивостей та стійкості пофарбування до дії експлуатаційних факторів, виготовлено експериментальні зразки лікарняної білизни, які надані у дослідну експлуатацію. Визначено найбільш перспективні екобарвники для текстилю, які дозволяють отримати якісні забарвлення з біоцидними ефектами, комфортністю та високою стійкістю до дії різних експлуатаційних факторів. На основі результатів проведених досліджень розроблено вихідні дані технології виготовлення змішаних пряж на основі лляного і конопляного котоніну різної лінійної густини за системами бавовно- і вовнопрядіння, придатних для переробки в трикотажній і текстильній промисловості, визначено їх фізико-механічні, гігієнічні та порівняльні властивості.

Досліджено умови середовища і фізіологічні реакції організму людини на загальні й локальні впливи при роботі в несприятливому середовищі та розроблено технології створення різновидів захисного одягу з обґрунтуванням терміну роботи в ньому. Розроблено математичні моделі і запропоновано методи структурної оптимізації і моделювання тривимірного електростатичного поля в захисному одязі з метою обмеження електростатичних ризиків й підвищення ефективності захисного одягу. Авторами розроблено та впроваджено нові ефективні технології виробництва предметів масового попиту; організовано виробництво широкого асортименту одягу, постільної білизни та речей, проведено їх дослідну експлуатацію в лікарняних закладах та організаціях, які об’єднують інвалідів різного віку та різних видів захворювань. Доведено, що використання спеціального текстилю зменшує ризик виникнення ускладнень після операційних втручань та інших видів лікування , протидіє виникненню пролежнів, забезпечує сучасні санітарно-гігієнічні норми утримання хворих та інвалідів в лікарняних закладах та при домашньому утриманні.

Доведена можливість цілеспрямованого формування структури асортиментних рядів різновидів теплозахисного, ізолювального, радіаційно-захисного, фільтрувального, відомчого, форменого, технологічного одягу. Зважаючи на зростаючу чисельність в Україні інвалідів, важкохворих та осіб похилого віку, сформульовані основні принципи і визначено алгоритм проектування та раціонального вибору матеріалів для текстильних виробів цієї категорії населення, науково обґрунтовані закономірності формування та забезпечення специфічних заданих вимог при виборі волокнистого складу, структури, методів завершального оздоблення текстильних матеріалів для виробів даного асортименту.

Створено нові конструкції й впроваджено технології виготовлення одягу спеціального й технологічного призначення, зокрема для пожежників, гірничорятувальників, шахтарів, для роботи в умовах підвищених температур та на атомних електричних станціях, з електропідігрівом, одягу для військовослужбовців, що мають високі гігієнічні властивості та показники надійності й забезпечують підвищення комфортності і зменшення собівартості витрат при виготовленні; на профілактично-медичні засоби для хворих, дітей з церебральним паралічем, що забезпечують відповідність споживчих властивостей виробів специфічним умовам експлуатації товарів народного вжитку.

Доведено ефективність проведення порівняльного аналізу основних показників ефективності стратегічного набору підприємства. Запропоновано використання алгоритму обґрунтування стратегічного набору на основі точки беззбитковості, що допомагає визначити фінансову стійкість підприємства за умов можливих змін стратегій поведінки підприємства на ринку.

Прогнозовані результати свідчать про необхідність системного виконання повного обсягу комплексних заходів в системі стратегічного управління конкурентним потенціалом підприємства з метою запобігання ризикам зниження рівня конкурентного потенціалу під впливом внутрішніх та зовнішніх факторів.

За результатами роботи опубліковано 547 наукових праць, у т.ч. 17 монографій, 5 підручників, 25 навчальних посібників, Енциклопедія швейного виробництва, Тлумачний словник з матеріалознавства та текстильних виробництв.

Новизна та конкурентоспроможність технічних рішень захищена 108 авторських свідоцтв і патентів, з яких 35 впроваджені у промислове виробництво, h-індекс Хірша - 18;. за тематикою захищено 11 докторських і 34 кандидатських дисертацій.

Виконано 4 роботи за міжнародними програмами, а саме:

FP7-2BFUNTEX (2012-2015рр.) «Boosting collaboration between research centers and industry to enhance rapid industrial uptake of innovative functional textile structures and textile related materials in a mondial market» №290500, «Підтримка співробітництва між дослідними центрами та промисловістю для швидкого прискорення використання інноваційних функціональних текстильних структур та виробів на світовому ринку»;

EUREKA E!3191 MULFUNC (2004-2006) “Multifunctional woven and knitting for future high performance barrier textile materials and work clothing”, «Дослідження, розробка, конструювання та виробництво нових типів багатофункціональних деформаційних плетених і тканих текстильних матеріалів та одягу із застосуванням новітніх сучасних технологій»;

EUREKA E!3778 MANGO (2007-2009) “Managing contamination by fibrous product systems”, «Розробка систем волокнистих матеріалів для контролю за мікрозабрудненнями»;

EUREKA E! 5799 BATAN (2010-2013) “Barrier Textiles and Nanomaterials”, «Бар’єрні текстильні та наноматеріали».

Технічний рівень розроблених технологій відповідає міжнародним стандартам ISO9001:2000 і ДСТУ ISO 14000:2006 та національним технічним умовам:

Розроблена номенклатура показників якості бар’єрного одягу впроваджена в розроблені нами галузеві стандарти України:


  • ГСТУ-64-8-2000 «Комплекти одягу для працюючих у чистих приміщеннях виробництв медичної та мікробіологічної промисловості. Загальні технічні вимоги»;

  • ГСТУ-64-9-2000 «Комплекти одягу для працюючих у чистих приміщеннях виробництв медичної та мікробіологічної промисловості. Види і комплектність»;

  • ГСТУ 64-10-2000 «Комплекти одягу для працюючих у чистих приміщеннях виробництв медичної та мікробіологічної промисловості. Матеріали текстильні»;

  • ТУУ 17.4-16293843-009:2006 «Комплекти антиалергійної постільної білизни»;

  • ТУУ 16293843-010:2007«Одяг для персоналу чистих приміщень»;

ТУУ 18.2-16293843-012:2006 «Комплекти одягу для роботи з мікроорганізмами І-ІІ груп патогенності»;

ТУУ 18.2-16293843-008; 2006 «Одяг для працівників лікувально-профілактичних закладів».

У науково-технічному напрямку об’єднані дослідження співробітників семи наукових шкіл. Впровадження нових розроблених технологій у промислове виробництво дозволило:

- забезпечити випуск спеціальних в’язаних матеріалів з прогнозованими бар’єрними властивостями; 62,6 тис. м на суму 3,2 млн. грн.;

- зменшити дефіцит текстильних матеріалів медично-реабілітаційного та технічного призначення при скороченні закупівлі по імпорту;

- забезпечити на 70% вітчизняні державні казенні протезно-ортопедичні підприємства галузі та підприємства України різних форм власності новими конкурентоздатними еластичними текстильними матеріалами компресійної дії;

- забезпечити конкурентоспроможність вітчизняної продукції;

- виготовити 2,1 млрд. пог м нових еластичних і нееластичних текстильних матеріалів для реабілітації і лікування хворих людей та для космічної галузі на суму 58,5 млн. грн., економічний ефект склав 9,7 млн. грн.;

- виготовити текстильних виробів дитячого асортименту та спеціального призначення на суму більше ніж 145 млн. грн., експортовано таких виробів на суму 3,2 млн. грн.

Загальний об’єм виробництва текстильних матеріалів за розробленими інноваційними технологіями тільки за період 1994 – 2013 рр. складає 2,41 млрд. пог. м на суму 1,95 млрд. грн. з загальним економічним ефектом 124 млн. грн.

Впроваджені у виробництво запропоновані інноваційні технології по випуску поліфункціональних натуральних матеріалів широкого асортименту та виробів масового і спеціального призначення постійно удосконалюються та сприяють економічному і соціальному прогресу в Україні.
Автори роботи:
Авраменко А.О., доктор технічних наук, професор

Березненко С.М., доктор технічних наук, професор

Власенко В.І., кандидат технічних наук, доцент

Ігнатьєва І.А., доктор економічних наук, професор

Колосніченко М.В., доктор технічних наук, професор

Кострицький В.В., доктор технічних наук, професор

Попов В.П., президент Чернігівського камвольно-суконного комбінату «Чексіл»

Прокопова Є.А., кандидат технічних наук, доцент

Слізков А.М., доктор технічних наук, професор

Супрун Н.П., доктор технічних наук, профессор





База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка