Новые направления в производстве фильтровальных тканей
10.09.2008
|
Рассмотрено влияние параметров сахаросодержащих суспензий на технологические и экономические требования к сырью для производства современных технических и фильтровальных тканей и технологию производства тканей с учетом особенностей новых фильтров, производимых как отечественными, так и зарубежными машиностроителями для свеклосахарной отрасли.
В сахарной промышленности с каждым годом повышаются требования к качеству производимого сахара и к себестоимости его производства. Особенно актуальным этот вопрос в нынешнем году с учетом новых требований, которые необходимы для конкурентоспособности отечественной продукции в рамках ВТО. Учитывая это, а также изношенность и амортизацию технологического оборудования, большинство предприятий вынуждены производить его модернизацию, в том числе, и замену фильтровального оборудования. Новое фильтровальное оборудование требует для своей работы новых вспомогательных материалов, в т.ч. и фильтровальных тканей.
Руководство нашего предприятия, обеспечивающего на протяжении почти полутора десятков лет техническими тканями (фильтровальными тканями) и зашивочными нитками более 120 сахарных заводов Украины, России и других стран, в условиях модернизации парка фильтровального оборудования, пришло к выводу о необходимости поиска новых решений для достижения современных показателей качества фильтровального оборудования и получения новых технических тканей (фильтровальных тканей) с высокими технологическими характеристиками. Для этого в составе предприятия была создана группа, в которую наряду с ведущими специалистами фабрики «Филкон» вошли бывшие сотрудники Украинского НИИ переработки волокон (УкрНИИПВ): заведующая лабораторией специальных текстильных материалов С.Н. Коваленко, заведующая испытательной лабораторией Л.А. Дмитренко, заведующая лабораторией сертификации и стандартизации Е.Н. Савельева, заведующая трикотажной лабораторией Л.С. Вронская, заведующий лабораторией специального технического трикотажа А.В. Чередниченко, специалист по отделке тканей В.А. Карлов, другие специалисты.
Современные требования к техническим и фильтровальным тканям определяются следующими основными свойствами:
-
гладкостью рабочей поверхности, позволяющей добиваться хорошей регенерации фильтровальной перегородки;
-
эластичностью (способностью растягиваться), обеспечивающей максимальную подвижность структуры ткани для открывания пор при регенерации;
-
упругостью – способностью восстанавливать и сохранять свои свойства после растяжения.
Не менее важным аспектом дальнейшей деятельности фабрики «Филкон» по созданию новых образцов фильтровальных и технических тканей является сохранение основных их характеристик, традиционно присущих нашей продукции: высокого качества и производительности фильтрования, длительного (свыше 60 сут.) срока эксплуатации фильтровальной ткани, позволяющее сократить расход тканей и ниток, а также трудозатраты на подготовку фильтровальных элементов, избежать снижения производительности предприятия, обусловленного их заменой.
Следует отметить, что качество разделения жидких систем при фильтровании и, как следствие, производительность фильтров зависят не только от физических и химических свойств фильтруемых сред и технологических условий процесса фильтрования, но и в значительной степени от используемой фильтровальной ткани. Таким образом, выбор фильтровальной ткани, ее качественные характеристики и правильная эксплуатация в большинстве случаев играют решающую роль для обеспечения эффективной фильтрации.
При разработке новых фильтровальных и технических тканей в соответствии с технологическим регламентом для сахарных заводов нашими специалистами были учтены такие основные условия:
Проведенные анализы позволили сделать вывод, что основным направлением исследовательской работы должно стать создание упругих и эластичных полиамидных тканей с гладкой поверхностью, большим количеством элементарных волокон на единицу площади, технологичных в производстве и с оптимальным расходом сырья.
На основании анализа различных образцов современных фильтровальных и технических тканей был сделан вывод, что большинство из них можно производить на оборудовании, имеющемся у фабрики «Филкон», при условии правильного подбора используемого сырья и адаптации тканей к отечественным условиям, отказавшись при этом от применения дорогого сырья европейских производителей, например, от полиуретановых эластомерных нитей фирмы Дю Понт, стоимостью 90 долл. США за 1 кг, для придания ткани эластичности и упругости или нитей, содержащих тефлоновое волокно, для придания ткани максимально гладкой поверхности, ибо применение такого сырья делает фильтровальные ткани недоступными для отечественных заказчиков.
Было определено направление создания технических и фильтровальных тканей с аналогичными свойствами за счет разработки новых структур и переплетений, исходя из специфики уже используемого сырья, за исключением пряжи.
Причин такого решения три:
-
среди анализируемых зарубежных образцов отсутствуют образцы из пряжных нитей, ибо эти ткани имеют минимальный срок эксплуатации и нуждаются в частой замене;
-
хотя волокно и закупается «Филконом», оно затем передается для наработки пряжных нитей, что является очень длительным процессом;
-
процесс получения пряжных нитей из штапельного волокна не контролируется фабрикой «Филкон», что усложняет контроль над качеством пряжи, а, следовательно, и качеством тканей.
Исходя из этого было принято решение делать акцент на использовании полиамидных комплексных и жгутовых текстурированных нитей, поскольку полиамид имеет лучшие прочностные характеристики, хорошую химическую стойкость в щелочной среде и рабочую температуру до 120°С в отличие от полипропилена, у которого прочностные характеристики намного ниже, а рабочая температура, определенная всеми зарубежными производителями, не превышает 80°С, в то время, как технологический регламент свеклосахарного производства рекомендует поддерживать рабочую температуру при фильтровании сока II сатурации не ниже 95…98°С.
Промежуточными результатами проведенной работы стало создание фильтровальных и технических тканей, имеющих эластичную и упругую структуру, а также так называемых двухлицевых тканей, имеющих разные по гладкости стороны. Одна рабочая «наружная» сторона такой ткани максимально гладкая, для хорошего сброса осадка, вторая, «внутренняя», не гладкая, а максимально фильтрующая. Также созданы ткани с совершенно новыми переплетениями, которые еще не использовались для фильтрования в отечественной сахарной промышленности.
В настоящий момент довольно сложно предсказать, как эти ткани поведут себя при эксплуатации, так как все основные показатели, хотя и дают представление о физико-механических свойствах фильтровальных и технических тканей, являются практически бесполезными при оценке их фильтрующих свойств. И только производственные, а не лабораторные испытания могут подтвердить верность либо ошибочность выбора.
Причина этого в значительном количестве факторов, влияющих на работу технической (фильтровальной) ткани, среди которых основными являются:
-
переплетение ткани;
-
используемое сырье;
-
температура фильтруемой среды;
-
давление в фильтре;
-
вязкость фильтруемой среды;
-
химические показатели среды;
-
толщина филоментов (толщина волокон или элементарных нитей) и их количество на единицу площади;
-
форма пор;
-
площадь пор;
-
количество пор как структурных, создающихся в результате переплетения, так и имеющихся в применяемых нитях;
-
разница в размерах частиц, которые нужно пропустить через фильтровальную перегородку, и частиц, которые нужно задержать;
-
адсорбция частиц фильтруемой среды и фильтрующего материала;
-
дополнительная обработка готовых тканей (термостабилизация, каландрирование или ворсование).
Теоретически определить взаимодействие всех этих факторов очень сложно, в результате экспериментов на пяти-шести отработанных образцах только один-два проходят испытания, и зачастую, еще нуждаются в доработке.
Европейские производители придают большое значение дополнительной обработке готовых технических и фильтровальных тканей. Все технические ткани проходят отделку термообработкой для стабилизации структуры, или каландрированием, для придания ткани максимально ровной и гладкой поверхности.
Сейчас на фабрике «Филкон» этой проблемой занимаются специалисты с многолетним опытом, и есть основания для уверенности, что к началу сезона все производимые фабрикой ткани будут термостабилизированы.
В процессе сотрудничества с отечественными производителями фильтровального оборудования и подготовки к установке этого оборудования на украинских сахарных заводах подготовлены для испытаний образцы таких фильтровальных тканей:
-
многоканальной на фильтры-сгустители TFS-70, производимые группой компаний «ТЕХИНСЕРВИС».
-
цельного, бесшовного тканого рукава на свечные фильтры ФСБУ-90 производимые фирмой «ТМА».
В 2007 г. фабрикой «Филкон» были изготовлены и поставлены на сахарные заводы для технологических испытаний образцы новых фильтровальных тканей. Один из образцов прошел испытания и после доработки рекомендован к использованию на сахарных заводах. Подтверждением успешного результата испытаний являются акты испытаний, проведенных на Чортковском и Пальмирском сахарных заводов. Этот цельновязанный фильтровальный рукав большого диаметра (ширина в сложенном виде 90…95 см.), изготовлен из полиамидных комплексных и текстурированых нитей на уникальном оборудовании. Он рекомендован к использованию на фильтрах-сгустителях ФИЛС и П9УФЛ вместо фильтровальной ткани арт. 86035. Рукав имеет гораздо более длительный срок эксплуатации и, в отличие от пряжной ткани арт. 86035, поставляющейся в рулонах, не требует сшивки по краям, что делает возможным применение упрощенного варианта раскроя и зашивки.
Еще одно испытание было проведено на Томашпольском сахарном заводе, на мешочных фильтрах, где в качестве фильтровальных элементов применяются мешочки из армированных нетканых материалов. Основным недостатком использования таких мешочков является очень короткий срок эксплуатации и сложный процесс регенерации. С учетом этой проблемы группой наших специалистов был предложен иной вариант.
Предлагаемые образцы пока не прошли испытаний в полном объеме, и хотя выводы были сделаны, полноценные испытания новых образцов не были проведены по причине окончания сезона.
Специалистами фабрики «Филкон» делается все возможное, чтобы не только разрабатывать новые современные технические ткани для сахарных заводов, а к сезону 2008 г. их будет отобрано не менее 6, но и осуществлять постоянный контроль качества производимой продукции.
На вопросах контроля качества производимой продукции необходимо остановиться более подробно, поскольку они являются ключевыми и им уделяется особое внимание всеми производителями. Для решения этой проблемы в мире разработано значительное количество различных стандартов качества, как общих, так и специальных отраслевых.
Около года назад фабрикой «Филкон» было принято решение об усилении и систематизации контроля качества выпускаемой продукции. Результатом этой работы стало внедрение постоянно действующей системы управления качеством согласно требованиям международного стандарта ISO 9001 с последующей международной сертификацией.
Как того требуют современные условия, фабрика «Филкон» является динамично развивающимся предприятием. В 2007 г. фабрикой было закуплено и подготовлено к эксплуатации 18 ткацких станков, 1 сновальная машина, 4 привязальных машины и 6 машин для производства цельновязанных рукавов различного диаметра.
В заключение необходимо отдельно остановиться на вопросе стоимости фильтровальных тканей.
Цены на технические (фильтровальные) ткани в Европе колеблются в зависимости от качества ткани и используемого сырья, самые дешевые полипропиленовые ткани стоят от 3…5 евро/м2, ткани средней ценовой категории – в пределах 10 евро/м2, высококачественные, каландрированные ткани – 9…15 евро/м2. Если пересчитать цену по текущему курсу, то даже без затрат на доставку и таможенное оформление она получается весьма значительной.
Поэтому имеющиеся на украинском рынке предложения по поставке зарубежных тканей, как правило, относятся к дешевым полипропиленовым тканям, не адаптированным к технологиям наших сахарных заводов.
В то же время сезон сахароварения «случается» только один раз в году, а требования к работе сахарного завода и к качеству сахара все время возрастают, поэтому риск неудачной закупки и использования дешевых тканей значителен, а ответственность главных специалистов заводов велика.
В стоимости технической (фильтрованной) ткани 50…60% (иногда до 70%), – это стоимость сырья, которая определяется его качеством и количеством. Самые распространенные виды сырья, применяемого в подобных фильтровальных тканях это полиамид (капрон), полиэфир (лавсан) и полипропилен. Полиамид и полиэфир являются нефтепроизводными, полипропилен – газопроизводный. С учетом продолжающегося роста цен на нефть и газ, фильтровальные ткани дешеветь не будут.
Стоимость фильтровальных тканей, производимых фабрикой «Филкон», выше, чем у некоторых отечественных производителей по причине того, что все ткани производятся в жестком соответствии с требованиями ДСТУ и ТУ, и для их производства используются только высококачественные полиамидные стабилизированные комплексные и текстурированные жгутовые нити, производимые Гродненским ПО «Химволокно» (Белоруссия). Наш выбор обусловлен тем, что продукция этого комбината за счет использования качественного капролактама и установки в 1998 г. немецкого оборудования компании «Циммерманн» на сегодняшний день является лучшей на территории СНГ. Использование этих нитей в производстве тканей дает возможность получить стабильные, прогнозируемые характеристики фильтровальных тканей при их эксплуатации на сахарных заводах.
Если анализировать цены на полиамидные фильтровальные ткани, производимые фабрикой «Филкон» и на их европейские аналоги, то стоимость их составит 6…8 евро/м2.
В заключении хотелось бы отметить, что сотрудники фабрики «Филкон» делают и будут делать все возможное для того, чтобы производимая продукция была только высокого качества, а фабрика «Филкон» оставалась отечественным лидером в производстве фильтровальных тканей.
Вернуться к списку
|
