В процессе выполнения г/б 2014-ВПД-091:

Наименования этапа «Анализ существующих составов и технологий изготовления краски для разметки автомобильных дорог. Разработка состава  и технологии изготовления красок для разметки автомобильных дорог».

Цель этапа – разработка состава  и технологии изготовления красок для разметки автомобильных дорог. Задание по этапу выполнено полностью.

В работе проведен анализ литературных источников по существующим составам и технологиям изготовления краски для разметки автомобильных дорог. По данным справочно-статистических материалов по состоянию окружающей среды и природоохранной деятельности в Республике Беларусь Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь количество неорганических отходов производства и других техногенных образований постоянно увеличивается. Все большее значение приобретают вопросы, связанные с разработкой ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий утилизации промышленных отходов с целью возврата материалов в производство.На территории Витебской области отсутствуют предприятия, производящие краску для разметки автомобильных дорог. Такая краска поставляется в регион из других областей Беларуси и зарубежья. В республике краску для разметки автомобильных дорог производят: Минское предприятие «Дорога», Брестское производственное предприятие «СТиМ», являющееся резидентом СЭЗ «Брест», Минское предприятие «Автосиб». По краске для разметки автомобильных дорог потребность для предприятий и организаций республики составляет 1800 тонн в год. По данным объединения «Витебскоблдорстрой» основными потребителями краски по Витебской области являются:

ОрганизацияГодовая потребность
РУП «Витебскавтодор»80 тонн
ОАО «Дорстройтрест»50 тонн
РУП «Белавтострада»60 тонн
РПРСО «Автомагистраль»60 тонн
УК СМЭП ГАИ20 тонн

Разработана следующая рецептура краски для разметки автомобильных дорог в соответствии с СТБ 1.4-96 «Порядок разработки, согласования и утверждения технологических описаний и рецептур». В таблице 1 приведена загрузочная рецептура краски для разметки дорог.

В качестве связующего вещества предлагается использовать отходы РУП «Полимир» – сополимер акрилонитрила и винилхлорида, содержащий 2 % поверхностно-активного вещества – полистиролсульфоната натрия. 50 % наполнителя МК10 будет заменено оксидно-цинковым пигментом (ОЦП). Стоимость ОЦП составляет 70 % стоимости МК10.

В лабораторных условиях разработана следующая технология изготовления краски.

а) Сырье: вода – 109 г; сополимер – 2,1 кг; Mowiplus XW 330 – 45 г; ВУК 037 – 19 г; кальцит МК10 – 1,18 кг; оксидно-цинковый пигмент – 1,18 кг; кальцит МК40 – 160 г; диоксид титана – 442 г; бутанол – 102 г; бутилдигликольацетат – 71 г.

б) Первая очередь загрузки: вода – 109 г; сополимер – 2,1 кг; Mowiplus XW 330 – 45 г; ВУК 037 – 6,4 г. Перемешивание в смесителе с рамной мешалкой со скоростью 40 об/мин в течение 10 мин.

в) Вторая очередь загрузки: диоксид титана – 442 г; кальцит МК10 – 1,18 кг; оксидно-цинковый пигмент – 1,18 кг; кальцит МК40 – 160 г. Перемешивание в смесителе с рамной мешалкой со скоростью 40 об/мин в течение 20 мин.

г) Диспергирование. Диспергирование проводится в шаровой мельнице для мокрого помола. Мельница на 1/3 заполняется керамическими шарами (базальтовыми, диабазовыми, уралитовыми, фарфоровыми). Из оставшегося объема мельница заполняется компонентами на 3/4, так как большее заполнение приводит к затруднению перетира. Время диспергирования в шаровой мельнице – 2 часа.

д) Приготовление краски: ВУК 037 – 12,6 г; бутанол – 102 г; бутилдигликольацетат – 71 г. Перемешивание в смесителе с рамной мешалкой со скоростью 40 об/мин в течение 30 мин.

е) Выдержка краски. После приготовления краску выдерживают в течение 24 часов.

Технико-эксплуатационные характеристики краски для разметки автомобильных дорог, полученной с использованием отходов промышленных предприятий, соответствуют требованиям ГОСТ, ТУ, СТБ. Разработанный состав водно-дисперсионной краски по сравнению с нитроэмалью, которую производят другие предприятия республики, имеет следующие преимущества: краску можно наносить по влажному основанию, ее стоимость прогнозируется ниже, чем стоимость аналогов на 10-15 % выше по сравнению с предлагаемым составом. Также предлагаемая технология позволит улучшить экологическую ситуацию на промышленных предприятиях и снизить затраты на природоохранные мероприятия.

Основные публикации:

Гречаников, А. В. Строительные материалы с добавками неорганических железосодержащих отходов химводоподготовки / А.В. Гречаников, И.А. Тимонов, С.Г. Ковчур // Сучасні хімічні технології: екологічність, інновації, ефективність : Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 5–6 жовтня 2017 р., ХНТУ м. Херсон (Україна). –2017. – С. 89-91

В процессе выполнения г/б 339:

Цель НИР – разработка новой рецептуры и состава сырья для изготовления тротуарной плитки с использованием неорганических отходов станций обезжелезивания и теплоэлектроцентралей (ТЭЦ).

Задачи НИР – заменить часть песка в составе серой тротуарной плитки шламом продувочной воды ТЭЦ; заменить весь пигмент в составе цветной тротуарной плитки прокалёнными неорганическими отходами станций обезжелезивания.

Определён гранулометрический состав исходного сырья для производства серой и цветной тротуарной плитки. Установлен гранулометрический состав неорганических железосодержащих отходов станций обезжелезивания и теплоэлектроцентралей. Выявлен процентный состав фракций компонентов исходного сырья и неорганических отходов станций обезжелезивания и теплоэлектроцентралей. Изучено влияние добавок отходов на процессы структурообразования плитки. Установлено что при производстве и цветной керамической плитки для внешней отделки добавка отходов спекается с глинистой породой при обжиге, а при производстве серой тротуарной плитки отходы в процессе перемешивания образуют однородную структуру. Исследования проводились в производственной лаборатории ОАО «Обольский керамический завод».

Установлено, что в процессе производства цветной керамической плитки для наружной отделки на основе глинистых пород неорганические отходы станций обезжелезивания и ТЭЦ могут применяться как в качестве замены части исходного сырья, так и в качестве отощающих добавок, а  при изготовлении серой тротуарной плитки эти отходы возможно использовать в качестве замены части исходного сырья (песка).

Для исследования физико-механических и физико-химических свойств серой тротуарной плитки были подготовлены серии серой тротуарной плитки с процентом вложения неорганических железосодержащих отходов от 5 до 30 %. В производственной лаборатории ОАО «Обольский керамический завод» проведены испытания серой тротуарной плитки (предел прочности при сжатии, предел прочности при изгибе, морозостойкость, водопоглощение).

Установлено, что по физико-механическим свойствам серая тротуарная плитка, изготовленная с использованием железосодержащих неорганических отходов ТЭЦ или станций обезжелезивания, соответствует требованиям СТБ 1071–2007 «Плиты бетонные и железобетонные для тротуаров дорог» и СТБ 1152–99 «Плиты тротуарные и камни бортовые бетонные вибропрессованные».

Исследованы физико-химические свойства серой тротуарной плитки. Установлено, что эффективность действия добавок зависит от их дисперсности и зернового состава. Проведена оптимизация процента вложения неорганических железосодержащих отходов. Установлено, что оптимальный процент вложения неорганических железосодержащих отходов в составе серой тротуарной плитки составляет 15–20 % (масс.).

Для исследования физико-механических и физико-химических свойств цветной тротуарной плитки были подготовлены серии образцов с различной толщиной цветного слоя от 2 до 3 см, а также цветной керамической плитки с процентом вложения неорганических железосодержащих отходов с от 10 до            30 %. В производственной лаборатории ОАО «Обольский керамический завод» проведены испытания цветной тротуарной плитки (предел прочности при сжатии, при изгибе, морозостойкость, водопоглощение).

Установлено, что по физико-механическим свойствам тротуарная плитка с верхним цветным слоем, соответствует требованиям СТБ 1071–2007 «Плиты бетонные и железобетонные для тротуаров дорог» и СТБ 1152–99 «Плиты тротуарные и камни бортовые бетонные вибропрессованные». Керамическая плитка для внешней отделки с добавками железосодержащих отходов советует требованиям ГОСТ 27180-2001 «Плитки керамические».

Исследованы физико-химические свойства цветной тротуарной плитки. Установлено, что эффективность действия добавок зависит от их дисперсности и зернового состава. Проведена оптимизация процента вложения неорганических железосодержащих отходов в составе керамической плитки, а также толщины цветного слоя. Рекомендованный процент вложения неорганических железосодержащих отходов в составе цветной керамической плитки составляет 15–18 % (масс.), толщина цветного слоя 2,5 см.

Основные публикации:

Kauchur, A. Paving slabs with additives of inorganic iron-containing waste / A. Kauchur, A. Hrachanikau, I. Tsimanov, S. Kauchur, P. Manak // Education and science in the 21st century :  Institution Scientific Practical Conference 31 October, VSTU. – Vitebsk, 2017. – pp.

Гречаников, А.В. Исследование содержания неорганических железосодержащих отходов в составе керамического кирпича / А.В. Гречаников, А.С. Ковчур, И.А. Тимонов, С.Г. Ковчур, П.И. Манак // Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности : Материалы докладов международной научно-технической конференции, посвященной Году науки, 21-22 ноября 2017 г., ВГТУ – Витебск, 2017. – С. 204-207

Ковчур, А.С. Разработка технологии производства терракотовой керамической плитки с использованием техногенных продуктов энергетического комплекса / А.С. Ковчур, В.К. Шелег, С.Г. Ковчур, А.В. Гречаников, П.И. Манак, А.В. Захаренко // Вестник УО «ВГТУ». – 2017. –  №  2(33). – С.         8 с.

Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.

В процессе выполнения г/б 326:

В результате анализа заключительных операций процесса отделки тек-стильных материалов – отжима и сушки,  установлена целесообразность применения энергии ультразвуковых колебаний по двум направлениям построения технологических процессов:

•        последовательное проведение процессов — ультразвуковой отжим, сушка;

•        совмещение процессов ультразвукового воздействия на материал и сушки.

Проведены теоретические исследования процесса сушки и термической обработки текстильных материалов комбинированным способом. Установлено, что применение энергии ультразвуковых колебаний в процессах сушки и термической обработки вызывает протекание кавитационных явлений, что способствует выдавливание жидкости в виде жидкой или парообразной фазы.

Исследован механизм взаимодействия капиллярно-пористого материала и поверхностно-активных веществ в условиях воздействия ультразвуковых колебаний, который способствует улучшению потребительских свойств текстильных материалов за счет возможности снижения температуры сушки.

Определены основные технические характеристики, обеспечивающие возможность применения ультразвуковых колебаний для интенсификации процессов сушки и термообработки текстильных материалов комбинированными способами. Определены энергетические характеристики ультразвуковой сушки для текстильных материалов.

Выполнены теоретико-экспериментальные исследования процесса сушки текстильных материалов комбинированным способом, направленные на выявление условий и режимов воздействия ультразвуковых колебаний высокой интенсивности для ускорения процесса сушки текстильных материалов при высокой скорости воздуха.

В результате исследований установлена возможность 1,5 – кратного ускорения сушки текстильных материалов малой плотности (менее 300 г/м2) при воздействии через нерезонансный воздушный зазор и 3-х кратное ускорение процесса сушки тканей высокой плотности (более 300 г/м2) при воздействии без воздушного зазора при размещении ткани на поверхности дискового излучателя.

Выполнены экспериментальные исследования и получены математические модели зависимости показателей качества материалов (разрывная нагрузка и удлинение) текстильных материалов из полиэфирных волокон от основных параметров комбинированной сушки с использованием ультразвукового излучения, позволяющие определять рациональные режимы процесса сушки текстильных материалов комбинированным способом с использованием терморадиационного нагрева и ультразвукового излучения.

Основные публикации:

Кульнев,  А.О. Перспективы применения акустических колебаний ультразвукового диапазона в строительстве / А.О. Кульнев, С.В. Жерносек В.И., Ольшанский, Н.Н. Ясинская // Строительство и землеустройство: проблемы и перспективы развития : Сборник трудов II Международной заочной научно-практической конференции. 2017. С. 3-6.

Козодой, Т.С. Перспективы применения ультразвука в процессе крашения текстильных материалов / Т.С. Козодой, Н.В. Скобова, Н.Н. Ясинская // Сучасні хімічні технології: екологічність, інновації, ефективність : Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 5–6 жовтня 2017 р., ХНТУ м. Херсон (Україна). –2017. –С. 60-61.

Петраго, Д.И. Технология отбеливания льняного волокна под воздействием ультразвукового излучения / Д.И. Петраго, Н.Н. Ясинская, Л.Е. Соколов // Сучасні хімічні технології: екологічність, інновації, ефективність : Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 5–6 жовтня 2017 р., ХНТУ м. Херсон (Україна). –2017. –С. 71-72.

Кульнев, А.О. Интенсификация процесса крашения полиакрилонитрильной пряжи в условиях акустических колебаний ультразвукового диапазона / А.О. Кульнев, С.В. Жерносек, В.И., Ольшанский, Н.Н. Ясинская // Сучасні хімічні технології: екологічність, інновації, ефективність : Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 5–6 жовтня 2017 р., ХНТУ м. Херсон (Україна). –2017. –С. 217-220.

Скобова, Н.В  Исследования процесса колорирования шерстяной пряжи озвученным красильным раствором / Н.В  Скобова, Н.Н. Ясинская, Т.С. Козодой // Сучасні хімічні технології: екологічність, інновації, ефективність : Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 5–6 жовтня 2017 р., ХНТУ м. Херсон (Україна). –2017. –С. 225-228.

Кульнев,  А.О. Крашение полиэфирных волокон в условиях предварительного воздействия акустических колебаний ультразвукового диапазона на красильный раствор / А.О. Кульнев, С.В. Жерносек В.И., Ольшанский, Н.Н. Ясинская // Сучасні хімічні технології: екологічність, інновації, ефективність : Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 5–6 жовтня 2017 р., ХНТУ м. Херсон (Україна). –2017. –С. 311-314.

Кульнев,  А.О. Крашение текстильных материалов из полиэфирных волокон с использованием ультразвукового воздействия / А.О. Кульнев, С.В. Жерносек В.И., Ольшанский, Н.Н. Ясинская, А.Г. Коган // Вестник УО «ВГТУ». – 2017. –  №  1(32). – С. 155 – 163.

В процессе выполнения х/д № 278

Целью работы являлось исследование возможности использования ферментных препаратов производителя ООО «Фермент» (Республика Беларусь) в процессах расшлихтовки, биоотварки и биополировки тканей из целлюлозных волокон на текстильных предприятиях Республики Беларусь.

В ходе работы проведен анализ ферментных препаратов, представленных фирмой ООО «Фермент» (Республика Беларусь) и определены виды текстильных материалов для проведения исследований; проведены исследования процесса биохимической расшлихтовки суровых хлопчатобумажных и смесовых тканей разной поверхностной плотности;   исследованы технологический процесс биохимической отварки и совмещенный процесс расшлихтовки и отварки суровых льняных, хлопчатобумажных и смесовых тканей. Выбраны рациональные  режимные параметры процесса биорасшлихтовки, биоотварки: вид и концентрация ферментного препарата, рН среды,  температура и длительность обработки. Проведены исследования процесса создания структурных и колористических эффектов на поверхности льняных тканей путем их обработки ферментными препаратами. Разработаны рекомендации технологии расшлихтовки, биоотварки, биополировки, обработки на стиральном оборудовании для создания структурных эффектов текстильных материалов из целлюлозных волокон.

Основные результаты заключаются в следующем:

Изучены  требования к ферментным препаратам для текстильных материалов,  установлены основные направления их использования в операциях отделочного производства.

Проведен анализ ферментных препаратов, представленных фирмой ООО «Фермент» (Республика Беларусь) и определены виды текстильных материалов для проведения исследований: хлопчатобумажные, хлопкополиэфирные (смесовые) ткани, льняные и хлопкольняные  ткани производства ОАО «Барановичское ПХБО», РУПТП «Оршанский льнокомбинат».

Изучены традиционные технологии отделки выбранных образцов, физико-механические свойства тканей и  определены возможности включения ферментной обработки на разных стадиях их химической обработки.

Ферментативную расшлихтовку хлопчатобумажных и смесовых тканей поверхностной плотности до 250 г/м2 рекомендуется проводить по технологической схеме, состоящей из следующих операций: пропитка раствором фермента; лежка в запарной камере; запаривание (дезактивация фермента); промывка горячей и холодной водой. Для расшлихтовки рекомендуется использовать препараты Амилзим I и Амилзим-С.

Для биоотварки и биополировки текстильных материалов из целлюлозных волокон и их смесей с химическими (до 50% химических волокон) использовать полиферментные композиции, состоящие из амилазы, целлюлазы и пектиназы, что позволяет получить высокое качество подготовки (капиллярность не менее 125 мм за 30 мин, потеря массы не более 5%, разрывная нагрузка соответствует ГОСТ на данный вид ткани) , а также совместить операции расшлихтовки и отварки.

В результате исследования процесса подготовки льняных текстильных материалов с использованием ферментов ООО «Фермент» установлены и рекомендованы для практического применения схемы биоотварки: для полотен плотностью менее 250 г/м2 рекомендуется использовать препарат Пектиназу с концентрацией 3-4 г/л, для полотен  плотностью более 250 г/л – полиферментную композицию Пектиназу и Целлюлазу VII. Обработку можно проводить периодическим и непрерывным способом.

Проведен сравнительный анализ качества подготовки льняных тканей по традиционной технологии (РУПТП «Оршанский льнокомбинат») и технологии с использованием ферментных препаратов ООО «Фермент». Анализ показателей, характеризующих качество подготовки льняных тканей, позволяет рекомендовать разработанные режимы для технологии подготовки.

Разработаны рекомендации для ферментной технологии умягчения льняных тканей и формирования структурных эффектов с  применением стирального оборудования. Установлено, что стирка с мягчителем без добавления ферментов (традиционное умягчение) позволяет получать более мягкий гриф ткани, чем стирка только с ферментами, однако при этом отсутствуют структурные эффекты, кроме того эффект мягчения неустойчив к последующим стиркам. Наилучшими результатами обладают образцы обработанные ферментами с последующим мягчением силиконовым мягчителем.

Разработаны рекомендации для технологии создания на льняных тканях типа «джинса»  эффектов в виде «потертости», «дырки». Установлено, что для достижения наилучшего эффекта рекомендуется локальная ферментная обработка джинсовой ткани  с последующим механическим трением. Интенсивность создаваемого эффекта достигается разным числом прикладываемых истирающих нагрузок.

В результате проведенных исследований процессов обработки текстильных материалов из целлюлозных волокон ферментными препаратами фирмы ООО «Фермент» разработаны рекомендации для практического использования и внедрения в технологиях расшлихтовки, отварки и заключительной отделки в производство.

Основные публикации:

Ясинская, Н.Н. Ферментативная расшлихтовка хлопчатобумажных тканей / Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова, К.А. Котко // 50-й Международная научно-техническая конференция преподавателей и студентов, посвященная году науки : Материалы докладов  В 2 т. Т.1. – УО «ВГТУ». – Витебск, 2017. – с. 307–310.

Котко, К.А. Использование ферментов для расшлихтовки текстильных материалов / К.А. Котко, Н.В. Скобова, Н.Н. Ясинская // Реформування системи технічного регулювання відповідно до вимог законодавства ЕС та торгівлі України : Тези доповідей всеукраїнської науково-практичної конференції студентів та молодих учених,  23 – 25 травня 2017 року,  ХНТУ, – Херсон, 2017. – с. 35 – 38

Котко, К.А. Использование ферментных обработок для создания структурных эффектов на льняных изделиях / К.А. Котко, Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова // Сучасні хімічні технології: екологічність, інновації, ефективність : матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 5–6 жовтня 2017 р., ХНТУ,  Херсон (Україна)., 2017 – с. 64.

Ясинская, Н.Н. Возможности энзимных технологий для создания структурных эффектов на льняных тканях /  Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова, К.А. Котко, Ю.С. Бакова // Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности: материалы докладов международной научно-технической конференции, посвященной Году науки, 21-22 ноября 2017 г / УО «ВГТУ» – Витебск, 2017. – с. 244 – 246

Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.