РОССИЙСКИЙЗАОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЁГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра текстильногоколорирования и дизайна
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Подисциплине: Промышленная экология полимерных плёночных материалов иискусственной кожи
Выполнила: Иванова О.С.
Факультет: ТХФ
Курс: 5
Проверила: Грибкова В.А.
Тверь 2008
Содержание
1. Классификация отходов производства ипотребления. Отходы производства как источник вторичного материального ресурса.Примеры использования вторичных ресурсов на предприятии отрасли
2. Основные операции в технологии получениясинтетических кож. Компоненты рецептов синтетических кож, их назначение истепень токсичности
3. Технологическая схема получения подошвенногорегенерата непрерывным термомеханическим методом. Технологические режимыпроизводства Применяемое оборудование. Заключительные операции в производстверегенерата
4. Использование воды в производстве картонов.Технологические операции в которых применяется вода. Категории сточных вод.Схема использования отработанной воды при формировании картона на длинносеточноймашине
Список использованной литературы
1. Классификацияотходов производства и потребления. Отходы производства как источник вторичногоматериального ресурса. Примеры использования вторичных ресурсов на предприятии отрасли
Отходамиявляются прежде всего нежелательные побочные продукты, т.е. неконтролируемыепотери сырья и энергии (отходящее тепло, выхлопные газы, сточные воды и т.д.),не сопровождающиеся для предприятия дополнительными издержками. Товары,возвращенные продавцу, брак и непроданный товар также определяются как остаткипроизводства, поскольку они возникают вне процесса потребления. Сюда же можетбыть отнесено оборудование, период использования которого уже завершен. Вотличие от производственных остатков остатки, которые возникают в процессепотребления благ домохозяйствами, определяются как остатки потребления(например, отслуживший целевой продукт или производственная упаковка).
Исходя изосознания того, что в ходе производства и потребления возникают неустраняемыеостатки и приросты энтропии и вызванное этим загрязнение окружающей среды,можно сформулировать требование интегрирования задачи избежания отходов вразвитие концепции их устранения. При этом следует заметить, что в большинствеслучаев основой для того, чтобы заняться этой проблемой, учитывая финансовыйаспект, являются чрезвычайно завышенные издержки на утилизацию и устранениеотходов, к которым относятся и транспортные расходы, и расходы, связанные сморальным устареванием аппаратов по утилизации и устранению отработанныхматериалов. Все это в конечном счете приводит к тому, что начинается поискновых производственных методов, связанных с возникновением меньшего количестваотходов или разработкой новых технологий, позволяющих использовать отработанныематериалы в дальнейшем.
В качествепримера можно привести изменения в методе производства на одной из немецкихфирм, которая лакировала свои продукты. При прежнем способе лакировки лаковаягрязь ежегодно увеличивалась на 20 т. Устраняться же она должна была по ценамот 2000 DM за тонну как специальные отходы. Такое увеличение издержек заставиловладельцев фирмы произвести точный анализ процесса лакировки, который показал,что только 20% лака фактически остается на продукте. Произошедшая после этогоперестройка техники лакировки сделала возможным в дальнейшем проводить ее,практически не производя отходов. Таким образом, отпал один из самых дорогихвидов переработки специальных отходов, и нужно было уже меньше покупать лака.Так что имел место двойной выигрыш в затратах.
Использованиеи устранение определяют главные направления политики утилизации отходов.Использование может быть подразделено в упрощенном виде на применениематериальной и энергетической составляющей отходов. Устранение осуществляется ввиде сожжения или передачи на хранение (депонирование). Предпочтение одного изэтих методов основывается на критериях его приемлемости для окружающей среды, взависимости от этого имеет преимущество применение либо материальной, либоэнергетической составляющей отходов. Использование энергетической составляющейцелесообразно в том случае, если, например, в процессе сожжения вырабатываетсяэнергия, потребляемая в дальнейшем и для других целей. Таким образом возникаетсистема вторичной переработки продукта, в которой в качестве первоначальныхзатрат выступают также и переработанные элементы ранее примененных продуктов.
Требования,предъявляемые к ПЛУО (производственная логистика устранения отходов), зависятот инфраструктуры, спектра деятельности предприятия и непосредственно самогопроцесса устранения отходов. Они формируются условиями производства иструктурой его остаточных материалов.
Практиказападных стран показывает, что эффективно организованная ПЛУО позволяет, содной стороны, снижать затраты по эксплуатации отходов, с другой стороны,повышать доходы, связанные с первичными и вторичными остаточными материалами.Например, вследствие преобразований в производственном плане концерна BMW,имевших задачу оптимизировать потребление сырья и энергии, тщательнуюдифференциацию и сортировку отходов, применение материалов, удобных длярециклирования (до 80% отработанной пластмассы возвращается вновь впроизводство), удалось сократить производственные расходы. Подобные изменения всистеме менеджмента имели место также на предприятиях Volkswagen, Opel,Mercedes-Benz, Peugeot-Talbot, Ford. При этом уже на стадии исследований иразработки принимаются во внимание такие факторы, как приемлемость продукта длямонтажа и пригодность используемого сырья и материалов для рециклирования.Однако существуют проблемы, с которыми сталкиваются, как правило, мелкие исредние предприятия, когда издержки по использованию отходов превышают издержкипо их устранению в форме депонирования или сожжения. Это происходит врезультате удешевления оборудования по уничтожению отходов вследствиеуменьшения объема последних. Подобная альтернатива не всегда отвечаетэкологическим требованиям. Вместе с тем многие мелкие и средние предприятияпроизводят небольшие количества отходов. Такие незначительные объемы зачастуюне лежат в сфере интересов производителей оборудования по переработке отходов,что заставляет мелкие и средние предприятия искать другие пути устранения .
Конечно,нужно отметить, что подобные преимущества в экономии на затратах в западныхстранах связаны прежде всего с жестким экологическим национальнымзаконодательством этих государств, заставляющим как предприятия, так и гражданзаботиться о количестве и качестве производимых ими отходов.
Как ужеотмечалось, в России существует Федеральный Закон «Об отходах...»,принятый 22 мая 1998 г., который определяет правовые основы обращения сотходами производства и потребления в целях предотвращения вредного ихвоздействия на здоровье человека и окружающую природную среду, а также вовлеченияэтих отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья.Согласно этому закону определены права собственности на отходы, введенгосударственный кадастр отходов, регистрирующий и классифицирующий последние, атакже отслеживающий их размещение и обезвреживание. Деятельность по обращению сопасными отходами предусматривает обязательное ее лицензирование, контроль закоторым должны осуществлять специальные уполномоченные федеральных органовисполнительной власти. Механизм экономического стимулирования деятельности,связанной с отходами, предполагает понижение размера платы за их размещение(предприятиям, которые используют технологии, обеспечивающие уменьшениеколичества отработанных материалов), применение ускоренной амортизации соответствующихосновных производственных фондов. Тем не менее следует заметить, что многиезаконодательные акты, существующие на бумаге, зачастую остаются незамеченнымирегиональными и муниципальными органами власти и предприятиями, у которыхсейчас и других проблем хватает. Использование сборов за отходы с граждан иштрафов с предприятий, наносящих ущерб окружающей среде, не носит целевогоназначения, хотя основная идея этих платежей заключается в аккумулированииполученных средств в специальных фондах, с последующим их направлением нареализацию экологических программ и мероприятий. Отсутствие подобнойинфраструктуры не позволяет сегодня сформировать средства, необходимые дляосуществления модернизации соответствующей техники и оборудования. Вместе с темстремления отвечать требованиям мировых стандартов и быть равноправнымпартнером в структуре международного экономического сотрудничества требуют отроссийских предприятий выполнения принятых в большинстве развитых странах норм.Активность иностранных фирм в области утилизации отходов (BC Berlin-Consulting,ABU-Transfer- Öko-Institut Darmstadt) в России по сравнению с Польшей,Чехией, Болгарией и Словенией концентрируется главным образом наконсультировании, разработке и реализации только первых шагов концепции устраненияотходов. Причем эта деятельность сосредоточена исключительно на территорииМосковской области и непосредственно в Москве, в окрестностях которойнасчитывается до 1000 «диких» свалок мусора. При том, что многиеполитические деятели у нас в стране говорят о необходимости по крайней мерераздельного сбора мусора, конкретные мероприятия по созданию предпосылок дляэтого пока отсутствуют. В области экологии без государственной поддержкидействовать нельзя. Необходимо содействие заказами, льготами, усилением санкцийк нарушителям норм и нормативов загрязнения окружающей среды.
К сожалению,недостаточный уровень предпринимательской культуры, отсутствие соответствующейинфраструктуры и серьезные финансовые проблемы не позволяют и не заставляютроссийского гражданина в настоящий момент всерьез задуматься о судьбе сотентысяч тонн бесполезного мусора, дифференциацией которого на свалках занимаютсяисключительно лишь «малоимущие слои населения»1.
2. Основныеоперации в технологии получения синтетических кож. Компоненты рецептовсинтетических кож, их назначение и степень токсичности
Современногочеловека окружает огромное количество разнообразных товаров, изделий,материалов, полученных с использованием высокомолекулярных соединений(полимеров) — веществ с высокой молекулярной массой от нескольких десятковтысяч до нескольких миллионов, обладающих уникальным комплексом свойств.Соединения этого класса, а именно природные белки, составляют основу всегоживого на Земле и вместе с другим природным полимером — целлюлозой издревлеопределяли жизнедеятельность и жизнеобеспечение человека.
Так, на заречеловечества шкуры животных, а позднее и выделанная из них натуральная кожаиспользовались человеком для получения предметов домашнего обихода. Прогрессчеловечества, сопровождаемый не только возрастанием потребностей каждогочеловека, но и возникновением сложных экологических проблем, неизбежно привел кнехватке природного сырья, что прежде всего создало проблемы в производствеобуви и одежды. Ответом цивилизованного человека стала разработка и организацияпромышленного производства искусственных кож — вначале только для использованияв качестве заменителей натуральных кож, а затем и для решения большого числадругих задач, причем в каждом конкретном случае были получены материалы стребуемым комплексом свойств. И для создания таких материалов опять-таки быливыбраны высокомолекулярные соединения, которые и определили все многообразиесовременных искусственных кож как сложных многокомпонентных полимерныхкомпозиционных материалов. Попытаемся дать определение таким материалам.
Искусственныекожи (ИК) — это широкий круг композиционных полимерных материалов, применяемыхдля изготовления обуви, одежды, головных уборов, галантерейных изделий, а такжемногочисленных материалов и изделий технического назначения и призванных каквосполнить дефицит натурального сырья, и прежде всего натуральной кожи, так ипредоставить относительно дешевые материалы для различных применений, зачастуюс уникальными и специфическими свойствами.
Как следуетиз изложенного, искусственные кожи представляют собой сложные многокомпонентныекомпозиционные материалы многообразного назначения и состава. Поэтомунеудивительно, что создание научных основ их получения и формования изделий изних основывается на фундаментальных достижениях физики, химии и физическойхимии полимеров. Сегодня эта область полимерной науки и технологии продолжаетактивно развиваться. Полученные в настоящее время результаты позволилифактически решить глобальную задачу замены натуральных кож их искусственнымианалогами, которые отнюдь не уступают первым, а при решении отдельных задач ипревосходят их. Все это ведет к решению насущной экологической задачи — сохранению живой природы.2
Искусственнаякожа: технология производства и качественные характеристики Прилагательное «искусственный»,поначалу подсознательно ассоциировавшееся со словосочетаниями «ненастоящий», «поддельный», уже давно приобрело несколько иноезначение. Так, понятие «искусственная кожа» на протяжении последнихдесятилетий не имеет абсолютно ничего общего с понятием «продуктнедостаточно высокого качества». Возникшая как заменитель кожинатуральной, поначалу искусственная кожа была призвана восполнить дефицитприродного материала и одновременно значительно сократить расходы припроизводстве. Однако наука пошла в своих открытиях и химических опытах стольдалеко, что сегодня уже сложно определить, какой материал является болеекачественным и более долговечным.
Искусственныекожи, отличающиеся богатством расцветок и разнообразием фактур, подчас вомногих отношениях дают фору натуральным материалам.
Прежде всего,следует разобраться в том, что представляет собой искусственная кожа.Современные искусственные кожи – это полимерные материалы, сделанные безприменения основы (безосновные) или же нанесенные на волокнистую основу. Причемоснова эта может быть разной: тканевой, бумажной, трикотажной и дажеармированной.
Кроме основы,есть еще ряд признаков, по которым классифицируют искусственные кожи. Например,по структуре они бывают пористыми или монолитными, однослойными имногослойными. Есть и так называемые «гибриды» — пористо-монолитныематериалы.
Современныетехнологии позволяют создавать искусственные кожи, обладающие рядом специальныхкачеств. Стараниями химиков и физиков появились на свет морозо- ижароустойчивые материалы, водостойкие, антистатические, огнеупорные имаслобензостойкие кожи. Исходя из типа полимера, который применяется приизготовлении, различают кожи на основе полиуретана, поливинилхлорида,полиофилина и полиамида, нитроцеллюлозы и термоэластопласта, смесей различныхкаучуков.
Каждый изполимеров обладает характерными показателями мягкости, воздухо- ивлагопроницаемости. К примеру, полиуретановые кожи считаются одними из самыхперспективных: они намного легче, чем материалы из ПВХ, но при этом гораздоболее устойчивы к перепадам температур и внешним воздействиям. Кожи на основеполиуретана образуют так называемые сквозные поры, позволяющие материалу «дышать».В поливинилхлориде поры замкнуты, и поэтому кожи из ПВХ не обладают достаточнойпаро- и воздухопроницаемостью, имеют низкую гигроскопичность.
Вообщеприменение популярных сегодня полимеров в изготовлении искусственных кожполучило развитие в 30-е годы прошлого столетия. До этого в тех же целяхиспользовался каучук, вначале натуральный, а позже – синтетический. Причемприменение натурального каучука ведет отсчет еще со времен аборигенов ЮжнойАмерики: желающие обуться опускали ноги в сок растений, содержащих природныйкаучук, и получали пару оригинальных туфель.
Первымиискусственно изготовленными заменителями натуральной кожи были резины на основеприродного и синтетического каучука. Но только с появлением полимеровискусственные материалы приобрели широкий спектр разнообразных качеств и,соответственно, обширную область применения.
Именнообласть применения искусственных кож считается основным признаком, по которомуэти материалы делят на отдельные группы. Существуют кожи галантерейные,одежные, обувные, обивочные и кожи технического назначения. В свою очередь, обивочныематериалы делят на облицовочные, мебельные и декоративно-отделочные. Припроизводстве мебели искусственной кожей обивают как жесткие, так и мягкиеэлементы. Особо тщательно подбирают материал для изготовления мягких элементовмебели: кожа, которая будет постоянно испытывать внешнее воздействие, должнаобладать дополнительными качествами – повышенной мягкостью и в то же времяэластичностью.
Но существуюти общие требования к искусственной коже при изготовлении мебели –износостойкость, устойчивость к воздействию света и температурных перепадов,способность удерживать на поверхности влагу, соответствие санитарным нормам ипривлекательный внешний вид.
Для моделеймягкой мебели с классической линейной конструкцией производители, как правило,используют кожу на тканевой основе. А вот для изготовления элементовпроизвольной, нестандартной формы применяют искусственную кожу на нетканой илитрикотажной основе: она легко поддается вакуумной и тепловой обработке ипринимает любую заданную форму.
При выборе искусственнойкожи имеет значение также степень нагрузки на мягкую мебель. Так, в офисах идругих местах, где мебель постоянно подвергается нагрузке, лучше применять дляизготовления стульев и диванов материал на основе повышенной прочности. Вприменении к мягкой мебели для дома это требование вовсе не являетсяобязательным, здесь скорее имеют значение показатели комфортности.
То жеотносится и к структуре искусственной кожи: тисненая обивка уместна в мебелидля квартиры, в местах же, где мебелью постоянно пользуется большое количестволюдей (в барах, фитнес-клубах) гораздо более практичным будет вариант сиспользованием кожи с гладкой фактурой. Такой материал при загрязнении легчеподдается очистке.
Производствомягкой искусственной кожи включает три основных этапа.
Сначалаготовят волокнистую основу, ведь именно от ее качеств зависит, насколькопрочной, эластичной и мягкой будет полученная кожа. Волокнистые основы –тканевые, бумажные, трикотажные, материалы из синтетических и натуральныхволокон – приобретают дополнительные качества благодаря пропитыванию специальноразработанными полимерными композициями.
На основу сприменением различных технологий наносят полимерное покрытие. Его состав можетварьироваться в зависимости от желаемого результата. Главное, чтобы раствор,расплав или дисперсия полимеров распределилась по основе равномерно и хорошозафиксировалась. Известны несколько методов нанесения покрытия. Так, частоприменяется сквозное пропитывание или же исключительно поверхностноепроникновение. Популярен также метод пропитывания основы насквозь, а затемнанесения лицевого полимерного покрытия.
В России припроизводстве искусственных кож чаще всего применяют метод нанесения покрытия,при котором расплав полимера наносят на основу путем обкладочных или промазочныхкаландров; растворители при этом в процессе не участвуют, нанесение происходитисключительно с использованием пластических свойств полимеров. Затем полученныйпродукт проходит специальную обработку. Однако специалисты отмечают, чтопереработка полиуретана при таком способе невозможна, и это снижаетконкурентоспособность полученного материала.
За границейполимеры перерабатывают в дисперсиях и растворах. При этом применяетсяспециальная бумажная подложка, на которую последовательно наносят раствор полимера,начиная с отделочного слоя (так называемый обратный способ нанесения полимера).В последнюю очередь наносят адгезив, скрепляющий все слои с текстильнойосновой. После нанесения каждого слоя материал помещают в камеру сушки. Напоследнем этапе слои дублируют с основой, бумажная подложка удаляется, иматериал готов к завершающей отделке.
Существуют идругие способы: нанесение средних слоев на волокнистую основу, а цветногоотделочного слоя – на рельефную бумагу, а затем их соединение.
Для того,чтобы искусственная кожа получилась пористой, при производстве материалаприменяются разные способы вспенивания: механическое, химическое (вследствиеразложения порообразующих материалов). Применяется также метод вымыванияводорастворимых солей, спекания порошкообразных полимеров, перфорирование илифазовое разделение полимерных растворов.
Для приданияискусственной коже специфических качеств при производстве используютсяспециальные пластификаторы, красители, антистарители, различные стабилизаторы.Часто применяют добавки: специально разработанные вещества для того, чтобыоблегчить и ускорить процесс переработки полимера, повысить морозостойкостьполученного материала.
Окончательнаяотделка полученной искусственной кожи может включать в себя различные операции:тиснение и шлифовку, нанесение лака или матирование, печать рисунка и мятье.Путем этих операций достигается эффект фактурной ткани, натуральных материалов- кожи, замши. Можно создать материал-«хамелеон» или кожу цвета «металлик».
Всеискусственные кожи, которые применяются в мебельном производстве, обязательнопроходят тестирование на устойчивость к разрывам и деформации, сопротивляемостьистиранию, реакцию на воздействие влаги и температурных перепадов. Способытестирования материалов – такие же. Как и в других отраслях промышленности(автомобилестроении, текстильном производстве). Актуальны также проверки насветовое старение, стойкость окраски, исследование прочности при изгибе. Оченьважно, чтобы материал, находящийся в непосредственном контакте с теломчеловека, не издавал неприятных запахов, не имел вредных выделений и обладалвысокой гигроскопичностью.3
Искусственныематериалы хороши тем, что не требуют такого тщательного ухода с применениемспециальных средств, как натуральные кожи. При высокой функциональности иидентичном натуральным кожам внешнем виде искусственные кожи в среднем на50%-75% дешевле и гораздо практичнее. Не всякая натуральная кожа обязательноподразумевает высокое качество. Искусственный же материал, сделанный сприменением современных технологий, не уступает в качестве самым дорогимнатуральным кожам.
Именнопоэтому дизайнеры и архитекторы с удовольствием применяют в своих проектахискусственные кожи, не ограничивая себя в полете творческой мысли. Наука нестоит на месте, и сырьевая база для производства искусственных кож постояннорасширяется. Современные полимеры дают практически не ограниченные возможностиих применения: обувь и галантерея, мебель и транспортные средства, одежда –трудно перечислить все сферы, где с успехом применяются эти материалы.
Если на зарепроизводства искусственных материалов они по многим статьям уступали своимнатуральным конкурентам, то, опираясть на научно-технические достижения ипостоянно совершенствуясь, на сегодняшний день искусственные кожи уже сложноназвать обычными заменителями натуральных. Скорее, можно говорить осамостоятельном материале, обладающем достойными качественными зарактеристикамии многими специфическими свойствами.
Токсичностьсинтетических кож
Гигиеническойособенностью производства ИК и ПМ на основе ПВХ является использование в процессепроизводства различных по степени токсичности, опасности и характеру действияна организм химических веществ, ведущее место среди которых занимают фталатные пластификаторы(фталаты). Хлористый водород, спирты, альдегиды, окись углерода, хлористыйвинил, свинец, кадмий и др. на участках термообработки смесей определяются внезначительных количествах и редко превышают предельно допустимые концентрациив воздухе рабочей зоны (ПДК). Концентрации винилхлорида в факеле газовыделенийв лабораторных и производственных условиях при нагревании ПВХ смесей до 150 — 200град. C не превышают сотых долей мг/куб. м (0,01 — 0,04 мг/куб. м). Ряднеблагоприятных производственных факторов имеется в подготовительных и смесительныхотделениях, где занято небольшое число работающих; воздух рабочей зоныаппаратчиков смешения на этих участках может загрязняться пылью ПВХ смол, наполнителей(мел, каолин) и стабилизаторов (соединения свинца, кадмия и др.), а такжефталатными пластификаторами. Решающее значение в загрязнении воздушной среды рабочихпомещений при производстве ИК и ПМ имеет летучесть используемых в рецептурахфталатных пластификаторов, среди которых самым летучим является дибутилфталат(ДБФ). Наибольшее выделение паров и аэрозолей фталатов происходит на этапахтехнологического процесса, предусматривающих нагревание ПВХ смесей, — вальцевание, каландрование, желирование, тиснение, а также при открытой выгрузкесмесей из смесителей. Источниками вредных газовыделений являются также поверхностинагретой искусственной кожи и пленки, горячих смесей во время их транспортировки.Вследствие физико-механических воздействий обработка ПВХ массы без нагреванияна диспергаторах, вальцах, краскотерках и др. валковом оборудовании сопровождаетсяпоступлением в окружающую среду аэрозолей фталатов. Труд рабочих основных профессий,занятых на вальцах, каландрах, желировочных машинах и смесителях, содержит ряд операций,выполняемых с физическим напряжением средней тяжести в условиях повышеннойтемпературы воздуха (в среднем 26 — 35 град. C). Выполнение рабочих операций сопровождаетсянервно-эмоциональным напряжением, особенно при нарушениях технологическогопроцесса (обрыв или перегрев ткани, смеси и др.), приводящих к получению низкосортнойпродукции. Это обусловлено недостаточным автоматическим регулированием и контролемтехнологических параметров: скорости пропускания полуфабриката, толщиныналожения смесей, температуры их нагрева и т.п. В этих случаях рабочие применяютручное регулирование и исправление неполадок. Особенно много операций, требующихмышечных усилий работающих, в подготовительных, смесительных отделениях, атакже на участках вальцев и каландров. Неблагоприятными операциями в работеаппаратчиков, вальцовщиков, грунтовальщиков и др. профессий являются такие как:ручная загрузка материалов в смесители, на валки краскотерок и вальцев, переносрулонов горячей смеси от вальцев к каландрам, чистка и мытье бачков для смесей ит.д. В связи с наличием работ, выполняемых вручную, имеется значительный контактработающих с различными исходными и промежуточными материалами. Вследствиеиспользования в производстве высоколетучего пластификатора ДБФ, низкой эффективностиработы очистных устройств, большого количества выбросов, поступающих ватмосферу без очистки, и осуществления вентиляционных выбросов на небольшой высоте(ниже верхней границы зоны аэродинамической тени зданий цехов) воздушная среда иприточный воздух производственных помещений, а также атмосфера промышленныхплощадок и окружающей заводы «Искож» территории в радиусе до 1500 м могутзагрязняться фталатными пластификаторами в концентрациях выше ПДК. У рабочих, систематическиподвергавшихся воздействию значительных концентраций фталатов, после 5-ти летработы могут возникать признаки профессионального заболевания, для которого характеренполиневритический тип нарушения поверхностной, преимущественно болевойчувствительности. В ряде случаев возможны нарушения в состояниивегетативно-сосудистой сферы, с последующим развитием сенсорной формыполиневрита. Полиневритический синдром раньше проявляется у лиц с эндокринно-вегетативнойнедостаточностью, в преморбидном периоде, а также в период эндокринной перестройки(климакс). Выраженные формы токсического полиневрита могут сочетаться с явлениямиастении или вегетативно-сосудистой дисфункции. При воздействии концентрацийфталатов в несколько раз выше ПДК у рабочих с большим стажем работы возможны стертыеформы интоксикации в виде нерезко выраженной полиневропатии или функциональных нарушенийнервной системы, с одновременным снижением кожной, особенно болевойчувствительности в дистальных отделах конечностей. У женщин, работающих в условияхповышенных концентраций фталатов, могут наблюдаться нарушения менструальнойфункции. У рабочих отдельных профессий (грунтовальщики, вальцовщики, каландровщикии др.), с длительным стажем работы наряду с хронической интоксикацией фталатами,возможно возникновение миофасцитов и вегетомиофасцитов рук, связанных со значительныммышечным напряжением, а также заболевание верхних дыхательных путей,раздражение слизистых оболочек глаз и кожных покровов. 4
3. Технологическаясхема получения подошвенного регенерата непрерывным термомеханическим методом.Технологические режимы производства. Применяемое оборудование. Заключительныеоперации в производстве регенерата
Процессрегенерации резины основан на термомеханическом методе. Термомеханический методобладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами переработки. Онотличается непрерывностью ведения процесса и компактностью технологическихсхем. Кроме того, термомеханический метод характеризуется быстротойосуществления технологического процесса и высокой степенью его механизации.Процесс регенерации включает следующие технологические операции:
1.Подготовка, сортировка и измельчение резины: Изношенные покрышки, ездовые,авиационные и варочные камеры сортируют на группы по типу содержащихся в нихкаучуков. После сортировки покрышки поступают в моечную машину, из которойнаправляются на борторезательные станки. Борта покрышки содержат одно илинесколько проволочных колец, прорезиненную ткань и жесткую резину, которая неподдается девулканизации, поэтому борта покрышки механическим путем удаляют,крупногабаритные покрышки разрезают на две половины по образующей. Затемпокрышки подают на шинорез, где они разрезаются на 30 — 100 мм сегменты.
Дальнейшееизмельчение резины связано с механическим выделением основной массы кордноговолокна и магнитной сепарацией металлокорда.
2.Освобождение резиновой крошки от металлокорда и текстильного волокна: Придроблении и отсеивании корда используются несколько последовательнорасположенных дробильных и размольных вальцев, агрегированных с вибрационнымисеялками. Резиновая крошка после предварительного измельчения на дробильныхвальцах первого цикла, направляется на двухъярусные вибрационные сеялки, послекоторых просеянная резина помола до 10-20 мм поступает по ленточному транспортеру в камеру магнитной сепарации, где происходит отделение металлокорда и далеезагружается в промежуточный бункер, из которого она поступает на дробильныевальцы второго цикла. Прошедшая через дробильные вальцы резина ленточнымотборочным транспортером и элеватором подается на вибрационное сито, в которомустановлена рабочая сетка с отверстиями, обеспечивающими отбор резинынеобходимой степени измельчения. На сите мелкая фракция резины отделяется отосновной массы, при этом она проходит через сетку и поступает в отборочныйшнек. Резина, не прошедшая через сетку, возвращается на вальцы для повторногодробления и просеивания. После нескольких десятков циклов дробления резина,загруженная на вальцы, оказывается достаточно размельченной и отсеянной оттекстиля. Измельченную резину шнеком подают в специальный бункер дробленойрезины. Текстиль, остающийся на сетке вибрационного сита, непрерывно отбирают впроцессе просева резины и упаковывают в мешки. В процессе дробленияконтролируют степень помола и содержание кордного волокна.
3.Девулканизация: Из бункера резиновая крошка поступает через дозатор всмеситель. Одновременно с резиновой крошкой в смеситель подают растворактиватора в мягчителе. Выходящая из смесителя рабочая смесь проходит в общийшнек, из которого она распределяется в червячные девулканизаторы.Конструктивные особенности машины обеспечивают такие условия обработки, прикоторых резина, находясь в состоянии тонкой пленки, подвергается воздействиюбольших механических сил. Деструктирующее действие механической энергии навулканизат в червячном девулканизаторе усиливается действием тепла, котороевыделяется непосредственно в массе резины. Продолжительность пребывания резиныв девулканизаторе не превышает 6-8 мин, температура смеси в рабочей камере — около 200 *С. При выходе из червячного девулканизатора, девулканизат быстроохлаждается в разгрузочной камере насыщенным водяным паром и водой из форсуноктонкого распыления и поступает в охлаждаемый водой конденсационный шнек, покоторому он подается на подготовительные рафинировочные вальцы.
4. Механическаяобработка девулканизата: На рафинировочных вальцах получаемое полотно, толщинойне более 0,17 мм., сворачивается в рулоны массой не более 15 кг.
Сущностьизобретения: регенерат получают смешением компонентов в резиносмесителе при 130oCв течение 40 мин. Затем обрабатывают на вальцах при зазоре 0,15 — 0,20 мм. Регенерат имеет состав, мас.ч.: 100 крошки из отходов пористых резин, 25,7-28,5 нефтяногомасла ПН-6, 11,4-15,2 стирольно-инденовой смолы, 4,6-6,5 нефтеполимерной смолы,7,9-15,8 алкилфеноламинной смолы, модифицированной 20-70 мас.% таллового пека,имеющей молекулярную массу 740-1780 и температуру размягчения 75-90oC.Получают резиновую смесь смешением компонентов на валковом оборудовании,вулканизацию проводят в прессе при 165oC. Смесь имеет следующий состав, мас.ч.:каучук БС-45 АКН 27-28; СКИ-3 11-17; синтетические жирные кислоты1,0-1,5; нефтяное масло 3,0-3,5; белая сажа 21,86-22,75; 2-бензтиазолилди-сульфид1,0-1,1; окись цинка 2,2-2,5; фталевый ангидрид 0,4-0,5; сера 1,65-1,67;титановые белила 1,5-1,67; указанный регенерат 22,0-24,5, алкилфеноламиннаясмола, модифицированная 20-70 мас. % таллового пека, имеющая молекулярную массу740-1780 и температуру размягчения 75-90oC, 1,0-3,5. Характеристикарегенератора: прочность на разрыв 48-56 МПа, относительное удлинение 300-320,мягкость 2,9-3,5 мм, эластическое восстановление 1,7-2,0 мм, летучие 0,87-1,05%. Характеристика резиновой смеси с регенератом: условная прочность 7,8-10,0МПа, относительное удлинение 55-60%, твердость 80-87 ед., прочность связирезины с кирзой пятислойной прорезиненной 5,8-6,2 кГс/см2, истираемость 495-575см3/кВт.ч. 2 с.п.ф-лы.
Изобретениеотносится к резиновой промышленности, в частности к получению регенерата ирезиновой смеси на его основе для изготовления подошв.
4.Использование воды в производстве картонов. Технологические операции в которыхприменяется вода. Категории сточных вод. Схема использования отработанной водыпри формировании картона на длинносеточной машине
Предшественникомбумаги является папирус, изготавливавшийся в Африке из широко распространенногорастения — папируса. Тонкие полоски, вырезаемые из внутренней части папируса,укладывали друг на друга, отбивали и разглаживали. Изобретение технологииизготовления бумаги из растительных волокон (например, бамбука, китайскойтравы) датируется приблизительно 105 г. н.э., но, возможно, изготовление бумагиосуществлялось и ранее. Изобретателем бумаги считают китайца Цай Луня.
В 610 г. н.э. знания о процессе изготовления бумаги достигли буддийского священника Долио в Японии, а в 710 г. н.э. попали в руки арабов, которые распространили их в Азии. В Европеизготовление бумаги началось приблизительно в 1150 г. в Испании, в 1276 г. в Италии и в 1338 г. во Франции.
Немецкаябумажная промышленность в 1990 г. отпраздновала свой 600-летний юбилей.Нюрнбергский муниципальный советник и торговец Ульман Штробер (1329—1407) наоборудованной им мельнице «Gleismuh le», находившейся перед воротамигорода, 24 июня 1390 г. начал производство бумаги ручным способом.
Ручноеизготовление бумаги продолжалось в Европе около 650 лет. Только в 1799 г. французский механик Николя Луи Робер впервые получил патент на изобретенную им длинносеточнуюбумагоделательную машину. По существу, она состояла из аналога деревянной кадкидля стирки, на которой можно было изготавливать бумажное полотно длиной от 12до 15 м. При этом бумажная масса не зачерпывалась, а наносилась лопастями наповерхность проволочной сетки центрифуги. Привод производился ручным способом спомощью маховика.
Основныематериалы для изготовления бумаги В течение почти 2000 лет китайцы использовалив качестве сырья для бумаги мочало, древесную кору, пеньку (коноплю), а такжесолому. Сегодня рабочим сырьем для бумаги в первую очередь служит древесина. НаЗемле это количественно самый распространенный натуральный продукт (примернотреть суши покрыта лесом). Древесина является важнейшим источником сырья дляизготовления целлюлозы и бумаги более чем 100 лет. В табл. 1 содержится обзорнеобходимого сырья и волокна для изготовления бумаги и картона.
/>
Таблица 1
Итальянскимисследователем разработана кардинально новая технология производства бумаги иликартона и установка на ее основе. Особенностью этой технологии является процесснепрерывного производства с минимальным использованием воды и энергии, начинаяс макулатуры. Все нововведения, воплощенные в данной разработке, позволилидоказать реальность и экологичность функционирования малых предприятий повыработке бумаги или картона.
Существующиетехнологии производства бумаги требуют огромные количества воды. Припроизводстве принято размачивать бумагу в воде для отделения длинныхнатуральных волокон. Эти волокна впоследствии соединяют друг с другомпосредством выпадения и легкого сжатия между тканями и войлоками. Получаемоетаким образом изделие подвергают этапу сушки, и только после этого образуетсяизвестная нам бумага.
Следовательно,помимо расхода большого количества воды, имеются также большие затраты энергии,обусловленные необходимостью удаления воды из изделия, так и необходимостьюдлительного этапа последующей очистки полученной таким образом загрязненной воды.То есть вся технология производства бумаги требует создания целого завода сбольшими помещениями цехов, системами большой подачи воды, водостоков иочистных сооружений.
Итальянскимтехнологом Локалити Джузеппе была разработана новая схема производства бумаги,которая устраняет все эти недостатки сложного и объемного производства ипозволяет исключить получение в качестве побочных продуктов загрязненной воды вбольших объемах.
Дополнительнойособенностью его технологии является производство бумаги из макулатуры путемдобавления небольшого количества воды опрыскиванием.
На базе этойтехнологии была создана установка для производства бумаги или картона,включающая: — средство для измельчения макулатуры для уменьшения ее до частиц;- первое средство распределения для укладывания частиц ровным слоем дляобразования мата; — средство разбрызгивания для обрызгивания мата водой; — средство прессования для подвергания мата сжатию с давлением по меньшей меревыше 200 кг/см 2 и предпочтительно между 300 и 500 кг/см 2 .
УстановкаДжузеппе состоит из устройства 11 для создания бумажных фрагментов или порошка,которое может быть образовано из зубчатого вращающегося барабана 26, к которомуподталкивается масса 27 макулатуры посредством пресса 28.
Бумажныефрагменты или порошок направляются в первое распределительное устройство 12 дляобразования слоя 13 на ременном конвейере 14, проходящем близко к различнымсредствам распределения, разбрызгивания и прессования. Фрагменты можноуменьшить преимущественно до средних размеров, не превышающих 7 мм и предпочтительно составляющих от 2 до 5 мм. Блок разбрызгивания 15 смачивает, преимущественноспрыскивающим распылением, образованный на мате слой таким образом, чтобыполучить влажный мат или ленту. В системе возможно задействовать второедополнительное распределительное устройство 16 для распределения на первомвлажном слое второго слоя бумажных фрагментов или порошка, причем это средстворасположено между средствами 15 разбрызгивания и средством 17 прессования.
Такимобразом, получают мат или ленту, которая образована из двух слоев бумажныхфрагментов с тонким слоем воды между двумя слоями.
Лента извлажных бумажных фрагментов проходит в устройство 17 прессования, а из него выходитуплотненная лента 18.
Количествоводы расходуется так, что оно примерно составляет один литр на килограммбумаги. При сжатии, разбрызганная вода, находящаяся между слоями, вынужденапроникать, по меньшей мере частично, во все слои, и влажность бумажной лентытаким образом становится по существу равномерной по всей толщине ленты. Наконечном этапе выходящая лента оказывается только слегка влажной.
Несмотря намалые объемы воды, полученная таким образом бумажная лента имеет превосходнуюкогезию (сцепление), сравнимую с когезией бумаги, полученной традиционнымиспособами, хотя она сделана из бумажных фрагментов.
Эту лентуможно подвергнуть дополнительной операции прессования посредством роликов 19,расположенных после первого средства прессования, например, для обеспечениядополнительной обработки поверхности. «Если остаточное удерживаемоеколичество воды считается все еще слишком большим, бумажную ленту можноподвергать дополнительному этапу 20 сушки посредством нагревания» — говорит Джузеппе. «Как только этапы производства бумаги будут завершены,бумагу можно намотать на катушку 21.»
«Распределениебумажных фрагментов для образования на мате двух слоев можно выполнятьпосредством наклонных вибрационных сит 22, 24, имеющих подходящие размерыотверстий, основанные на заданных размерах фрагментов. Возможные фрагментыболее крупных размеров можно собирать в контейнеры 23, 25 у нижних концов ситдля последующей рециркуляции и повторного направления в устройство 11измельчения.»
Полученныебумажные частицы подобны хлопьям и совершенно отличаются от целлюлозных волоконбольшей или меньшей длины, которые обычно оказываются необходимыми припроизводстве бумаги при современном уровне техники.
Этатехнология позволяет менять и цвет бумаги, который можно регулировать путемсмешивания с частицами, образуемыми при измельчении бумажных частиц другогосостава и источника.
По этой схемебольшое потребление воды отсутствует и не требуются водоочистительные операции,которые являются специфическими для известных и грязных производств.
Самаустановка очень простая, а ее изготовление и обслуживание просто и дешево.Изготовление бумаги в два или больше слоев обеспечивает возможность получениябумаги и картона, имеющих различные характеристики (плотность) поверхностей надвух подлежащих выполнению лицевых сторонах.
В своихисследованиях Джузеппе также выяснил, что к воде можно добавлять небольшоеколичество клея или пасты. Например, при добавлении более 20% клея к воде можнополучить почти мелованный тонкий картон.7
Сточные воды,их состав, классификация
Сточные водыот населенных мест и промышленных предприятий могут быть классифицированы потрем признакам:
по местуобразования;
по видусодержащихся в стоках веществ;
пофазово-дисперсному состоянию загрязнений.
По местуобразования сточные воды могут быть:
Бытовые – отраковин, унитазов, ванн и др. источников стоков, установленных в жилых,общественных, коммунальных и промышленных зданиях.
Производственные– стоки, образующиеся при использовании воды для различных технологических процессовпроизводства.
Атмосферные –образуются на поверхности проездов, площадей и крыш зданий при выпаденииосадков. К этой категории относятся дождевые и талые стоки, а также воды отполивки улиц (поливомоечные).
Все категориисточных вод в той или иной степени содержат загрязнения, вид и состав которыхпозволяет делить стоки по виду содержащихся в них веществ. Различают триследующие основные группы загрязнений:
Минеральныезагрязнения. К ним относятся: песок, глинистые частицы, частицы руды, шлака,растворимые неорганические соли, кислоты и щелочи.
Органическиезагрязнения. Могут быть разделены на загрязнения растительного происхождения, вкоторых преобладает химический элемент углерод (остатки овощей, плодов и т.д.)и животного происхождения, в которых преобладает азот (физиологическиевыделения, остатки живых тканей и т.д.). В бытовых стоках содержится примерно60% загрязнений органического происхождения и 40% минерального. Органическиезагрязнения являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, поэтомув стоках содержится еще один, третий вид загрязнений:
Биологическиезагрязнения. К этой категории относятся бактерии, дрожжевые и плесневелыегрибки, яйца гельминтов и вирусы.
Пофазово-дисперсному состоянию все загрязнения делятся по степени дисперсности(т.е. измельченности) на:
Растворенныевещества, состоящие из молекулярно-дисперсных частиц, размером не более 0,01мкм (10-8 м).
Коллоидныевещества – частицы размером от 0,01 до 0,1 мкм.
Нерастворенныепримеси, размер частиц которых составляет более 0,1 мкм. В свою очередь этипримеси делятся на всплывающие, оседающие и взвешенные вещества.
Производственныесточные воды делятся на условно-чистые, которые использовались преимущественнона охлаждение и почти не загрязнены, и загрязненные. Последняя категория можетбыть разделена на три группы стоков, содержащих:
преимущественноминеральные вещества;
преимущественноорганические вещества;
органические,ядовитые вещества.
В зависимостиот концентрированности производственные сточные воды могут бытьвысококонцентрированными и слабоконцентрированными, по значению показателя pHстоки делятся на малоагрессивные (в том числе слабокислые и слабощелочные) ивысокоагрессивные (сильнокислые и сильнощелочные).8
Списокиспользованной литературы
1. Экономика природопользования. «Вторичныересурсы» Учебное пособие/ Под ред. Г.М. Валевича
2. статья Л.Л. Тайзаровой
3. Производство искусственных кож / Под ред.Касьяновой А.А., Водолаги Н. Ю. – М.: Легкопромбытиздат, 1986
4. Логистика. Учебное пособие / Под ред. Б. А.Аникина. М., 1997
5. Зозуля В.Ю. Продвигаем экологическиетехнологии // Экономист.
6. Ведомости Федерального Собрания РФ. 1998. №19.
7. Берлин А.А. Современные полимерныекомпозиционные материалы
(ПМК) // Соросовский Образовательный Журнал.1995. № 1.
8. Экономика природопользования. «Категориисточных вод» Учебное пособие/ Под ред. Г.М. Валевича