Научно-исследовательская деятельность кафедры
Одной из основных задач в системе подготовки научных кадров является создание условий для раскрытия научно-исследовательских способностей студентов, магистрантов, аспирантов и докторантов. Решение этой задачи возможно благодаря интеграции ученных в научные коллективы и группы, где под руководством опытного наставника будет осуществляться научная работа.
На кафедре «Экология и химические технологии» УО «ВГТУ» сформировался и продолжает своё развитие научный коллектив под руководством заведующей кафедры, доктора технических наук Ясинской Натальи Николаевны.
Наталья Николаевна, являясь специалистом в области химических технологий текстильных и композиционных материалов, опубликовала по этой тематике 3 монографии и более 300 научных работ, в том числе 8 патентов на изобретения. Под ее руководством успешно выполнен ряд научно-исследовательских работ по отраслевым и государственным программам научных исследований, отдельным и хоздоговорным научным проектам. В 2021 году Наталья Николаевна признана «Лучшим научным разработчиком Витебской области 2021 года».
На сегодняшний день под её руководством занимаются научной деятельностью докторант, кандидат технических наук Скобова Наталья Викторовна и аспирант кафедры Марущак Юлия Игоревна.
Наталья Викторовна является специалистом в области технологии и первичной обработки текстильных материалов и сырья. В 2021 году она поступила в докторантуру под руководством Ясинской Натальи Николаевны. За период 2020-2022 г. имеет 91 научную работу. Наталья Викторовна руководит студенческим научным кружком «Экосектор», на базе которого вовлекает одаренную молодежь в работу над реальными научными проблемами и развивает мотивацию к научно-исследовательской деятельности. Скобова Наталья Викторовна имеет почетную грамоту Министерства образования за многолетнюю плодотворную научно-педагогическую деятельность и успешное руководство научными работами студентов.
Под руководством Ясинской Натальи Николаевны и Скобовой Натальи Викторовны подготовлен не один десяток научных работ, авторы которых стали лауреатами и заняли первые места в Республиканском конкурсе научных работ. В их число входит и Марущак Юлия Игоревна, ставшая в 2023 году лауреатом конкурса за научно-исследовательскую работу «Разработка и валидация методики определения коэффициента тангенциального сопротивления текстильных полотен» (научный руководитель – Ясинская Н.Н.).
Свою научную деятельность аспирант Юлия Игоревна начала еще будучи студенткой 3-го курса УО «ВГТУ». В то время она активно учувствовала в научно-исследовательской работе кафедры «Экология и химические технологии», а также являлась членом научных студенческих кружков «Экосектор», «Перспектива». С 2019 года Юлия Игоревна включена в Банк Данных одаренной молодежи, а в 2023 году она поступила в аспирантуру под руководством Ясинской Натальи Николаевны.
Основными направления научных исследований, проводимых в рамках научного коллектива, являются:
— разработка ресурсосберегающих и экологически безопасных химических технологий отделки волокнистых материалов, получение текстильных композитов;
— прогнозирование свойств текстильных материалов;
— разработка и модификация методик выполнения измерений;
— разработка технологий получения многослойных материалов с использование функциональных нитей отечественного производства.
В частности, интересным и актуальным направлением является получение материалов слоистой структуры с использованием в каждом слое нитей направленного спектра действия. Например, один слой получен из нитей, обеспечивающих быстрый влагоотвод от тела человека, обеспечивая комфортные условия носки, второй слой обеспечивает теплозащитные свойства изделию. Здесь необходимо отметить, что для производства таких материалов используются синтетические нити с физической модификацией их поверхности (так называемые функциональные нити), благодаря чему изделия приобретают высокие гигиенические свойства. В результате формируется единая текстильная структура, обеспечивающая оптимальные условия носки. Многонаправленность свойств функциональных нитей позволяет разработать сложные многослойные текстильные структуры с заданным порядком различных функциональных слоев. Область применения очень широкая: спортивная одежда, обувь для активного отдыха, спецодежда с повышенными гигиеническими свойствами.
Проводимая в научном коллективе работа соответствует приоритетным направлениям научной, научно-технической и инновационной деятельности на 2021–2025 годы, направлена на решение задачи импортозамещения, что подтверждается участием в выполнении двух государственных программ научных исследований: «Энергетические и ядерные процессы и технологии» и «Материаловедение, новые материалы и технологии».
Одним из последних значимых научных достижений коллектива стала разработка «Импортозамещающий многофункциональный текстильный материал – экокожа». Работу над инновационным проектом проводили совместно с ОАО «Барановичское производственное хлопчатобумажное объединение». Материал является инновационным в Республике Беларусь, научным коллективом проведена углубленная и плодотворная работа по разработке технологии, оценке качества полученного материала и постановке продукции на производство. За время работы Наталья Николаевна, Наталья Викторовна и Юлия Игоревна изучали спрос потребителей на такие материалы, проводили обзор зарубежных аналогов и составляли показатели качества для оценки качества отечественной экокожи. Впоследствии научным коллективом совместно с представителями предприятия разработана технология получения экокож, подобраны оптимальные режимы формирования покрытия, не ухудшающие внешний вид и потребительские свойства готового материала. Старались добиться, чтобы изделия из экокожи были надежны и комфортны для повседневной носки. Завершающим этапом стала разработка технических условий, которые позволили запустить продукцию в производство. Дизайнерами УО «ВГТУ» отшита коллекция из полученной экокожи, которая на сегодняшний день демонстрируется на многочисленных выставках в Республике Беларусь и за рубежом. Данная разработка удостоена десятка дипломов на международных и республиканских конкурсах научных работ молодежи в Республике Беларусь и Российской Федерации. В 2023 году на Международной выставке инноваций и научных разработок HI-TECH’23 в Санкт-Петербурге проект научного коллектива «Инновационные материалы с полиуретановым покрытием (экокожа) одежного и галантерейного назначения» отмечен Дипломом II степени (с вручением серебряной медали).
Под руководством Натальи Николаевны в 2023 году Юлия Игоревна завоевала дипломы в следующих конкурсах и конференциях:
– Лауреат XXIX Республиканского конкурса научных работ студентов.
– Диплом I степени по результатам II Международной научно-практической конференции «Производственные системы будущего: опыт внедрения Lean и экологических решений».
– Диплом за II место во всероссийском конкурсе «Легпромнаука» в рамках Международного научно-практического форума SMARTEX, г. Иваново.
– Диплом II степени по результатам Всероссийской конференции ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Новации в процессах проектирования и производства изделий легкой промышленности», г. Казань.
– Лауреат II степени по результатам Всероссийской научной конференции молодых исследователей с международным участием «Инновационное развитие техники и технологий в промышленности (ИНТЕКС-2023)», г. Москва.
– Диплом за II место по результатам конкурса инновационных научных проектов молодых ученых в рамках VI Международной научно-технической конференции «Минские научные чтения-2023».
Инновационные разработки и результаты, полученные при выполнении заданий государственных и отраслевых программ научных исследований, внедрены на предприятиях текстильной и легкой промышленности: РУПТП «Оршанский льнокомбинат», ОАО «Витебский комбинат шелковых тканей», СООО «Белвест», ОАО «Барановичское производственное хлопчатобумажное объединение» и другие.
Жизнеспособность того или иного научного коллектива определяется тем, насколько продуктивны лежащие в её основе идеи. Богатый опыт многолетней научной деятельности Натальи Николаевны служит надежным основанием дальнейшего развития научного коллектива и кафедры.
Инновационные разработки кафедры:
Инновационные ткани с полиуретановым покрытием (эко кожа) производятся путем нанесения полиуретановой композиции на тканую хлопчатобумажную или хлопкополиэфирную основу шаберным способом. Готовый материал обладает хорошей воздухо- и паропроницаемостью за счет микропористого слоя полиуретана.
Назначение инновационной ткани с покрытием: одежное (платья, плащи, юбки, куртки, пиджаки и т.д.); галантерейное (сумки)
Основные характеристики эко кожи:
– тактильная схожесть с натуральной кожей;
– эластичность, устойчивость к механическим повреждениям;
– отсутствие выделения химических веществ при эксплуатации;
– материал гигиеничен за счет применения экологичного материала основы;
– устойчивы к многократному изгибу.
Инновационные материалы с полиуретановым покрытием являются отличной альтернативой натуральной коже для производства одежды и галантереи.
Методика измерений распространяется на текстильные полотна и устанавливает метод определения коэффициента тангенциального сопротивления статического (покоя) и динамического (движения) методом горизонтальной плоскости, регламентирует требования к средствам и алгоритму выполнения измерений. Методика позволяет использовать стационарные салазки с движущейся плоскостью.
Расширенная неопределенность измерений по данной методике составляет ± 0,22 (при коэффициенте охвата 2 и вероятности охвата 0,95).
Методика определения коэффициента тангенциального сопротивления текстильных полотен на приборе FPT-F1 позволяет количественно оценить эффективность технологии умягчения хлопчатобумажных тканей, прошедших специальные виды заключительной отделки силиконсодержащими препаратами, а также может быть использована при конфекционировании материалов.
Методика позволит повысить точность и объективность оценки структуры и туше текстильных полотен, предоставит возможность научно обоснованно осуществлять выбор режимов специального отделки текстильных полотен в зависимости от их назначения.
Технология предназначена для непрерывной сушки рулонных текстильных материалов различного назначения, отличающихся по сырьевому составу и физико-механическим характеристикам, с использованием инфракрасного нагрева и ультразвукового излучения.
Технология комбинированной сушки рулонных текстильных материалов с использованием акустических колебаний кавитационного спектра не имеет аналогов в Республике Беларусь, обеспечивает значительное сокращение времени сушки по сравнению с традиционными способами при сопоставимой мощности энергетического воздействия. Снижение температуры нагрева в процессе сушки способствует реализации щадящих режимов для повышения качественных характеристик термолабильных материалов.
Предлагается технология изготовления многослойных композиционных материалов для декоративной отделки помещений. В качестве наполнителя используются коротковолокнистые отходы текстильной промышленности. Многослойный композиционный материал состоит из верхнего слоя (пенокомпозиция) и нижнего слоя (полотна основы).
Материал имеющий рельефное твердое покрытие, сравнимый с декоративной плиткой, обладает цветовым многообразием, хорошей стойкостью к истиранию, высокой устойчивостью к воздействию ультрафиолетовых лучей и влаги, может служить для декоративных целей, а также выполнять функцию тепло- и звукоизоляционного материала.
Предназначены для декоративной отделки жилых и офисных помещений. Повышают тепло- и звукоизоляцию. Придают помещению благородство и уют. Просты в применении и уходе. Предлагается новая технология ламинированных изделий.
В качестве основы используются классические материалы (бумага, флизелин), в качестве покрытия используется льняное тканое полотно.
Разработана экологически чистая технология обработки льняных текстильных материалов с использованием ферментных препаратов.
Разработанная технология обладает следующими достоинствами:
— селективность (избирательность воздействия);
— 100% биорасщепляемость (полная деструкция в сточных водах);
— «мягкие» условия проявления активности (30-70°С, рН – 4-9).
Биообработка льняного текстильного материала осуществляется на оборудовании периодического и непрерывного действия. В результате биообработки достигается лонгированный эффект мягчения, увеличение интенсивности окраски, устойчивость к образованию пиллей, современные структурные и колористические эффекты.
Биотехнологический способ обработки по сравнению с традиционными способами обработки, используемыми на текстильных предприятиях, позволяет экономить водные и энергетические ресурсы, не оказывает разрушающего действия на волокнообразующий полимер, сохраняет прочность материала.
Благодаря селективному действию ферментов возможно эффективное, направленное модифицирование поверхности текстильных материалов с целью придания новых, интересных потребительских эффектов и гигиенических свойств.
Научно-исследовательская деятельность кафедры 2023 год:
В 2023 году на кафедре закончилась работа по ГБ НИР 2019-ВПД-018 «Разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий с использованием техногенных продуктов».
В 2023 году закончилась работа по теме ГПНИ «Энергетические и ядерные процессы и технологии 2.63» подпрограмма «Энергетические процессы и технологии» НИР № 363 «Энергоэфективные технологии влажно-тепловой обработки и сушки многокомпонентных и слоистых текстильных структур технического назначения с комбинированным энергоподводом» (задание на 2021-2023 гг.). Работа выполняется совместно с кафедрой «Технологии и оборудование машиностроительного производства» (руководитель проф. Ольшанский В.И.) Общий объем финансирования (фактический) на 2021–2023 года составил 67 000 руб. Объём финансирования по кафедре на 2023 год составляет 13 568 руб. Научный руководитель НИР – д.т.н., доц. Ясинская Н.Н.
Получено положительное решение государственного экспертного совета
№ 4 «Энергетика» на выполнение НИР по теме: «Интенсификация процессов термообработки при формировании свойств материалов текстильной и легкой промышленности в условиях комбинированного энергоподвода» на 2024-2025 гг.
В 2023 году продолжалась работа по теме ГПНИ «Материаловедение, новые материалы и технологии», подпрограмма «Многофункциональные и композиционные материалы 8.4.2.1» НИР № 372 «Создание армирующих текстильных структур с заданными свойствами и технологии формирования многофункциональных композиционных материалов с использованием отечественной сырьевой базы» (задание на 2021-2025 гг.). Объём финансирования на 2023 год 15 000 руб. Научный руководитель НИР – д.т.н., доц. Ясинская Н.Н.
В 2023 году продолжалась работа по совместному белорусско-узбекскому проекту БРФФИ, договор №Т22УЗБ-062 «Биохимическая модификация целлюлозных текстильных материалов» Г/Б-641/п от 28.06.2022 за счет средств Республиканского бюджета. Объем финансирования 20 000 руб. на 2023 год.
По выполняемым темам работы проводились в соответствии с утвержденными на 2023 год календарными планами, которые выполнены полностью. Общий объем выполняемых по кафедре НИР составляет 48,568 руб.
В 2023 году кафедра выступала оппонирующей организацией по диссертационной работе Шумая Сергея Михайловича «Специальная защитная обувь пожарного-спасателя с улучшенными эксплуатационными характеристиками», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.26.01 – охрана труда (топливная и химическая промышленность), протокол научного собрания № 1 от 16 ноября 2023 года.
В отчётном году преподавателями кафедры опубликовано 76 работ, в том числе 13 статей в журналах, входящих в перечень ВАК и 4 публикации в журналах имеющих impact-фактор.
Организация работы секции «Экология и химические технологии»:
19.04.2023 г. в университете прошла 56-я республиканская научно-техническая конференция преподавателей и студентов.
В ходе проведения конференции заслушано 63 доклад (в том числе стендовых и сторонних), в том числе: сотрудников ВГТУ – 1; студентов ВГТУ – 36; магистрантов ВГТУ – 2; аспирантов ВГТУ – 3; сторонних докладов РБ (другие организации) – 9; представленных зарубежными участниками – 12. Кафедра обеспечила работу секции техническими средствами.
Организация работы секции 3 «Химические технологии и экологические аспекты промышленности» Международной конференции «Инновации в текстиле, одежде, обуви» (ICTAI-2023)
9-10.11.2022 г. в университете прошла Международная конференция «Инновации в текстиле, одежде, обуви» (ICTAI-2023). Кафедра принимала участие в организации конференции (д.т.н., доц. Ясинская Н.Н. – член организационного комитета) и работы секции №3 «Химические технологии и экологические аспекты промышленности» (д.т.н., доц. Ясинская Н.Н. – председатель секции) совместно с секцией №1 «Прогрессивные волокна и материалы» Конференция проводилась в совместном online и offline формате. В ходе совместной работы секций заслушано 18 докладов.
Участие в конференциях:
— Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Интеграция науки, общества, производства и промышленности: проблемы и перспективы» (г. Омск, РФ , 13 января 2023 года, дистанционно);
— 87-ая научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с международным участием) БГТУ, г. Минск, 31 января- 17 февраля 2023 года, дистанционно;
— ярмарка инновационных разработок «ЭКОЛОГИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ОТХОДАМИ» ГУ «БелИСА», г. Минск, 22 марта 2023 г. (дистанционно)
– Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Научные исследования и разработки в области дизайна и технологий» (г. Кострома, 23-24 марта 2023 г.,), Костромской государственный университет (online).
– Актуальные проблемы науки и технологий в современном мире : II Всероссийская научно-практическая конференция, г. Княгинино, 30 марта 2023 (дистанционно);
— Республиканская научно-методическая конференция «Военная медицина. История и современность», ВГМУ, Витебск, 30 марта 2023 г. (участие, рецензирование)
— Всероссийская научная конференция молодых исследователей с международным участием «Инновационное развитие техники и технологий в промышленности (ИНТЕКС-2023)» (г. Москва, 17-20 апреля 2023 года, дистанционно). Диплом лауреата II степени;
— конкурс научно-исследовательских работ УО «БГТУ» «Рециклинг отходов как направление обеспечения экологической безопасности общества» (г. Минск, 5-27 апреля 2023г.), диплом 1 степени;
– 56-я Международная научно-техническая конференция преподавателей и студентов УО «ВГТУ», 19.04.2023 года (организация работы, очное участие)
– Национальная (с международным участием) молодёжная научно-техническая конференция «МОЛОДЫЕ УЧЕНЫЕ – РАЗВИТИЮ НАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНИЦИАТИВЫ» (ПОИСК – 2023) (г. Иваново, 25-27 апреля 2023 года, дистанционно).
– II Международная научно-практическая конференция «Производственные системы будущего: опыт внедрения Lean и экологических решений», г. Кемерово, 6-7 апреля 2023 г.
– Инновационное развитие техники и технологий в промышленности: Всероссийская научная конференция молодых исследователей с международным участием, г. Москва: ФГБОУ ВО «РГУ им. А.Н. Косыгина», 17-20 апреля 2023.
– IV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Диалог поколений: Изучаем. Обучаем. Учимся» (20-21 апреля 2023 г.). г. Санкт-Петербург: ВШТЭ СПбГУПТД (дистанционно).
– Новации в процессах проектирования и производства изделий легкой промышленности : І Всероссийская научная конференция с международным участием (Казань, 25-28 апреля 2023 г.), г. Казань : КНИТУ. Диплом I степени.
– Четвертая промышленная революция и инновационные технологии: Международная научно-практическая конференция, г. Гаянджа: АТУ, 3-4 мая 2023, (дистанционно).
– Технический текстиль – основа научно-технического развития России: Всероссийский круглый стол с международным участием (23 мая 2023 г.), г. Москва: РГУ им. А.Н. Косыгина.
– 3-й Круглый стол с международным участием: Теория и практика экспертизы, технического регулирования и подтверждения соответствия продукции, г. Москва, ФГБОУ ВО РГУ им. А.Н.Косыгина, 2023 г.
– Международная научно-техническая конференция молодых ученых «Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности», Могилев, 26-27 октября 2023 г.
– Международный научно-практический форум SMARTEX, г. Иваново, 5 октября 2023 г.
– Научно-практическая конференция «Беларусь-Китай: контуры инновационно-технологического сотрудничества», г. Минск, 19-20 октября 2023.
– Международная научно-техническая конференция «Инновации в текстиле, одежде, обуви (ICTAI-2023)», УО «ВГТУ», г. Витебск, 9-10 ноября 2023 г. (организация работы, очное участие)
– Всероссийская научно-практическая конференция «Лёгкая промышленность: проблемы и перспективы», г. Омск, 22-23 ноября 2023.
– IV Всероссийская научная студенческая конференция с международным участием «Инновационные текстильные технологии. Перспективы развития», г. Москва: РГУ им. А.Н. Косыгина, 23 ноября 2023 г.
– VI Международная научно-техническая конференция «Минские научные чтения-2023» на тему «Технологическая независимость и конкурентоспособность Союзного Государства, стран СНГ, ЕАЭС и ШОС», 06-08 декабря 2023 г., г. Минск.
Студенты, магистранты и аспиранты кафедры принимали участие в работе следующих конференций:
— Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Интеграция науки, общества, производства и промышленности: проблемы и перспективы» (г. Омск, РФ , 13 января 2023 года, дистанционно);
— 87-ая научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с международным участием) БГТУ, г. Минск, 31 января- 17 февраля 2023 года, дистанционно;
– Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Научные исследования и разработки в области дизайна и технологий» (г. Кострома, 23-24 марта 2023 г.,), Костромской государственный университет (online).
– Актуальные проблемы науки и технологий в современном мире : II Всероссийская научно-практическая конференция, г. Княгинино, 30 марта 2023 (дистанционно);
— Всероссийская научная конференция молодых исследователей с международным участием «Инновационное развитие техники и технологий в промышленности (ИНТЕКС-2023)» (г. Москва, 17-20 апреля 2023 года, дистанционно). Диплом лауреата II степени;
— конкурс научно-исследовательских работ УО «БГТУ» «Рециклинг отходов как направление обеспечения экологической безопасности общества» (г. Минск, 5-27 апреля 2023г.), диплом 1 степени;
– 56-я Международная научно-техническая конференция преподавателей и студентов УО «ВГТУ», 19.04.2023 года (организация работы, очное участие)
– Национальная (с международным участием) молодёжная научно-техническая конференция «МОЛОДЫЕ УЧЕНЫЕ – РАЗВИТИЮ НАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНИЦИАТИВЫ» (ПОИСК – 2023) (г. Иваново, 25-27 апреля 2023 года, дистанционно).
– II Международная научно-практическая конференция «Производственные системы будущего: опыт внедрения Lean и экологических решений», г. Кемерово, 6-7 апреля 2023 г.
– Инновационное развитие техники и технологий в промышленности: Всероссийская научная конференция молодых исследователей с международным участием, г. Москва: ФГБОУ ВО «РГУ им. А.Н. Косыгина», 17-20 апреля 2023.
– IV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Диалог поколений: Изучаем. Обучаем. Учимся» (20-21 апреля 2023 г.). г. Санкт-Петербург: ВШТЭ СПбГУПТД (дистанционно).
– Новации в процессах проектирования и производства изделий легкой промышленности : І Всероссийская научная конференция с международным участием (Казань, 25-28 апреля 2023 г.), г. Казань : КНИТУ. Диплом I степени.
– Четвертая промышленная революция и инновационные технологии: Международная научно-практическая конференция, г. Гаянджа: АТУ, 3-4 мая 2023, (дистанционно).
– Технический текстиль – основа научно-технического развития России: Всероссийский круглый стол с международным участием (23 мая 2023 г.), г. Москва: РГУ им. А.Н. Косыгина.
– 3-й Круглый стол с международным участием: Теория и практика экспертизы, технического регулирования и подтверждения соответствия продукции, г. Москва, ФГБОУ ВО РГУ им. А.Н.Косыгина, 2023 г.
– Международная научно-техническая конференция молодых ученых «Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности», Могилев, 26-27 октября 2023 г.
– Международный научно-практический форум SMARTEX, г. Иваново, 5 октября 2023 г.
– Научно-практическая конференция «Беларусь-Китай: контуры инновационно-технологического сотрудничества», г. Минск, 19-20 октября 2023.
– Международная научно-техническая конференция «Инновации в текстиле, одежде, обуви (ICTAI-2023)», УО «ВГТУ», г. Витебск, 9-10 ноября 2023 г. (организация работы, очное участие)
– Всероссийская научно-практическая конференция «Лёгкая промышленность: проблемы и перспективы», г. Омск, 22-23 ноября 2023.
– IV Всероссийская научная студенческая конференция с международным участием «Инновационные текстильные технологии. Перспективы развития», г. Москва: РГУ им. А.Н. Косыгина, 23 ноября 2023 г.
– VI Международная научно-техническая конференция «Минские научные чтения-2023» на тему «Технологическая независимость и конкурентоспособность Союзного Государства, стран СНГ, ЕАЭС и ШОС», 06-08 декабря 2023 г., г. Минск.
Наиболее значимые победы, события, награды 2023 года:
Магистрант Марущак Ю.И. – Лауреат XXIX Республиканского конкурса научных работ студентов 2023 г. Тема работы «Разработка и валидация методики определения коэффициента тангенциального сопротивления текстильных полотен» (руководитель Ясинская Н.Н.).
Выпускница УО «ВГТУ» Кузнецова Анна Олеговна – 1 категория на XXIX Республиканского конкурса научных работ студентов 2023 г. Тема работы «Технология крашения натуральными красителями целлюлозных текстильных материалов» (руководитель Скобова Н.В.).
Магистрант Марущак Ю.И. награждена дипломом II степени с вручением серебряной медали за разработку «Инновационные материалы с полиуретановым покрытием (экокожа) одежного и галантерейного назначения» на выставке Hi-Tech’23 (г. Санкт-Петербург) в номинации «Лучшая инновация в импортозамещении, локализации, импортоопережении, успешное продвижение на рынок» (руководитель Ясинская Н.Н., Скобова Н.В.).
Аспирант Ленько К.А. и магистрант Марущак Ю.И. – награждены дипломом I степени по результатам II Международной научно-практической конференции «Производственные системы будущего: опыт внедрения Lean и экологических решений».Тема научно-исследовательской работы «Ресурсосберегающая технология биохимической обработки текстильных материалов и методика оценки ее эффективности». г. Кемерово (руководитель Ясинская Н.Н.).
Студентка Горохова А.В. получила Диплом II степени по итогам работы Международной научно-практической конференции среди студентов, бакалавров, магистрантов, аспирантов, ординаторов, соискателей, ассистентов и аспирантов «Производственные системы будущего: опыт внедрения Lean и экологических решений» (г. Кемерово) 6–7 апреля 2023 г. — представила в онлайн формате научно-исследовательскую работу «Исследование процесса подготовки соплодий ольхи и душицы к крашению текстильных материалов» (под руководством к.т.н. доцента Скобовой Н.В.).
Магистрант Марущак Ю.И. стала призером I Всероссийской конференции ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Новации в процессах проектирования и производства изделий легкой промышленности», г. Казань и награждена дипломом II степени (руководитель Ясинская Н.Н.).
Аспирант Бужинская К.О. стала призером I Всероссийской конференции ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Новации в процессах проектирования и производства изделий легкой промышленности», г. Казань и награждена дипломом I степени (руководитель Буркин А.Н.).
Магистранту Марущак Ю.И. присужден лауреат II степени по результатам Всероссийской научной конференции молодых исследователей с международным участием «Инновационное развитие техники и технологий в промышленности (ИНТЕКС-2023)» (руководитель Ясинская Н.Н.).
Аспиранту Бужинской К.О. присужден лауреат II степени по результатам Всероссийской научной конференции молодых исследователей с международным участием «Инновационное развитие техники и технологий в промышленности (ИНТЕКС-2023)» (руководитель Буркин А.Н.).
Аспиранту Бужинской К.О. присужден диплом I степени за работу «Волокнисто-наполненные композиционные материалы из отходов обувных пенополиуретанов» в конкурсе научно-исследовательский работ студентов «Рециклинг отходов как направления обеспечения экологической безопасности общества» (руководитель Буркин А.Н.).
Аспирантом Марущак Ю.И. получен диплом за II место во всероссийском конкурсе «Легпромнаука» в рамках Международного научно-практического форума SMARTEX, г. Иваново, 5 октября 2023 г.
Аспирантом Марущак Ю.И. получен диплом за II место за участие в конкурсе инновационных научных проектов молодых ученых в рамках VI Международной научно-технической конференции «Минские научные чтения-2023» на тему «Технологическая независимость и конкурентоспособность Союзного Государства, стран СНГ, ЕАЭС и ШОС».
Поданы для участия в XXX Республиканском конкурсе научных работ студентов в 2023 г.:
Научно-исследовательская работа студ. А. В. Воробьевой по теме «Получение и свойства трикотажных материалов из функциональных нитей отечественного производства».
Научно-исследовательская работа магистранта Марущак Ю.И. по теме «Оценка и прогнозирование физико-механических свойств тканей с полиуретановым покрытием».
Аспирантом Марущак Ю.И. подана заявка на министерский грант Республики Беларусь на выполнение научно-исследовательских работ на 2024 год.
На кафедре функционирует студенческий научный кружок «Экосектор». Научный руководитель кружка – к.т.н., доцент Скобова Н.В. Председатель кружка (секретарь) – студентка гр. Тэ-21 Воробьева А.С. В ходе работы студенческого кружка были подготовлены доклады для участия в конференциях различного уровня (таблица 7). Отчёт о работе кружка прилагается.
Продолжается работа по совместному белорусско-узбекскому проекту БРФФИ по договору №Т22УЗБ-062 «Биохимическая модификация целлюлозных текстильных материалов» Г/Б-641/п от 28.06.2022.
Работа выполняется с научным коллективом кафедр «Химия» и «Химические технологии» Ташкентского института текстильной и легкой промышленности под руководством д.х.н., проф. Рафикова Адхама Салимовича.
Для участия в выставках и конференциях используются:
образец кирпича с отходами химводоподготовки ТЭЦ;
образцы декоративных пледов со структурными эффектами после проведения биообработки;
образцы джинс с эффектом «stone-wash» после проведения биообработки;
образцы махровых изделий после умягчающей биообработки;
образец сумки из композиционного текстильного материала;
образец женской обуви с верхом из композиционного текстильного материала, коллекция одежды из «экокожи».
Научно-исследовательская деятельность кафедры 2020 год:
В 2020 году закончилась работа по теме ГПНИ «Физическое материаловедение, новые материалы и технологии 8.22», проект № 339 «Инновационная, ресурсосберегающая технология изготовления тротуарной плитки с использованием промышленных отходов» (продлён на 2019-2020 гг.) с объемом финансирования 29 000 руб. (2019-2020 гг.) и 17 000 руб. в этом году. Руководитель – д.т.н., профессор Ковчур С.Г. (до 30.06.2020), к.т.н., доцент Гречаников А.В. (с 01.07.2020 г.).
В 2020 году закончилась работа по теме ГПНИ «Энергетические системы, процессы и технологии 2.51» подпрограмма «Эффективные теплофизические процессы и технологии» проект № 348 «Энергоэфективные технологии жидкостной обработки волокнистых материалов, интенсификация процессов их сушки и термической обработки с применением ультразвукового кавитационного воздействия» (проект на 2018-2020 гг.).
Работа выполняется совместно с кафедрами «Технология текстильных материалов» (руководитель проф. Коган А.Г.), «Технологии и оборудование машиностроительного производства» (руководитель проф. Ольшанский В.И.) Общий объем финансирования 50 000 руб. (2018-2020), на 2020 год 24 000 руб. Объём финансирования по кафедре 16 600 руб. (2018-2020), на 2020 год 8 000 руб. (по кафедре). Научный руководитель НИР – к.т.н., доц. Ясинская Н.Н.
В 2020 году закончилась работа по теме ГПНИ «Физическое материаловедение, новые материалы и технологии», подпрограмма «Полимерные материалы и технологии» проект № 361 «Исследование процесса формирования нанокомпозитных текстильных структур на основе волокна типа «ядро-оболочка»» (проект 2020 г.). Объём финансирования 20 000 руб. (2020). Научный руководитель НИР – к.т.н., доц. Ясинская Н.Н.
В 2020 году выполнена хоздоговорная работа с ОАО «Обольский керамический завод» 2019 — Х/Д № 226 № ГР 20200510 «Разработка рекомендаций по использованию добавки на основе техногенных продуктов химической водоподготовки ТЭЦ при изготовлении керамической штукатурки». Объем финансирования 3 200 руб. Руководитель НИР – д.т.н., проф. Ковчур С.Г.
В 2020 году кафедра выступала оппонирующей организацией:
– по диссертационной работе Чепрасовой Виктории Игоревны «Переработка отработанных электролитов цинкования и никелирования с получением пигментов», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 25.03.13 – геоэкология (протокол № 1 от 24 ноября 2020 года).
В 2020 году аспиранткой Столяровой Т.С. получен Грант Министерства образования 2019-Г/Б-359 от 17.02.2020 (по 31.12.2020) на выполнение научно-исследовательской работы по теме «Многослойный трикотажный материал для верха повседневной спортивной обуви» за счет средств Республиканского бюджета. Объем финансирования 3 500 на 2020 год.
В 2020 году аспиранткой Ленько К.А. получен Грант Министерства образования 2019-Г/Б-358 от 17.02.2020 (по 31.12.2020) на выполнение научно-исследовательской работы по теме «Биотехнологические способы обработки хлопчатобумажных текстильных материалов» за счет средств Республиканского бюджета. Объем финансирования 3 000 на 2020 год.
По выполняемым темам работы проводились в соответствии с утвержденными календарными планами, которые выполнены полностью. Общий объем выполняемых по кафедре НИР составляет 54 700 руб.
Подана заявка на проведение НИР в качестве проекта задания ГПНИ «Энергетические и ядерные процессы и технологии», подпрограмма «Энергетические процессы и технологии» на 2021-2025гг. «Энергоэфективные технологии влажно-тепловой обработки и сушки многокомпонентных и слоистых текстильных структур технического назначения с комбинированным энегоподводом». Получено положительное решение государственной экспертизы.
Подана заявка на проведение НИР в качестве проекта задания ГПНИ «Материаловедение, новые материалы и технологии», подпрограмма «Многофункциональные и композиционные материалы» на 2021-2025 гг. «Создание армирующих текстильных структур с заданными свойствами и технологии формирования многофункциональных композиционных материалов с использованием отечественной сырьевой базы». Получено положительное решение государственной экспертизы.
Наименования этапа:
2.1. Исследование процесса биокрашения льняных, хлопчатобумажных, шерстяных текстильных полотен. Исследование влияния неорганических компонентов на амилазную активность.
2.2. Использование отходов легкой промышленности при производстве строительных материалов. Разработка методов очистки автомобильных фильтров и другого навесного автомобильного оборудования от нефтяных загрязнений.
Задание по этапу выполнено полностью. Подготовлен годовой отчет.
По разделу этапа 2.1:
– Проведен анализ технологии крашения льняных материалов, изучена возможность введение этапа энзимной подготовки в операции подготовки и колорирования текстильных материалов из льняных волокон. Разработана технология биокрашения льняных материалов. Осуществлен выбор оптимальных параметров процесса биокрашения льняных материалов (температуры, длительности и концентрации красильного раствора). Проведено исследование свойств биоокрашенных льняных материалов.
– Проведен анализ способов биокрашения шерстяных текстильных материалов. Разработана методика исследования эффективности процессов биокрашения шерстяных текстильных материалов. Проведены экспериментальные исследования процессов биокрашения шерстяных текстильных материалов. Выполнен анализ результатов исследований процессов биокрашения шерстяных текстильных материалов.
– Проведен анализ технологии крашения хлопчатобумажных материалов, изучение возможности введение этапа энзимной подготовки. Разработана технология биокрашения хлопчатобумажных материалов. Осуществлен выбор оптимальных параметров процесса биокрашения хлопчатобумажных материалов (температуры, длительности и концентрации красильного раствора). Проведены исследования свойств биоокрашенных хлопчатобумажных материалов.
По разделу этапа 2.2:
– Проведен анализ отходов легкой промышленности, используемых при производстве строительных материалов. Исследованы свойства отходов стекловолокна, позволяющие использовать их в качестве добавок в строительных материалах. Проанализированы существующие технологии производства строительных материалов с использованием отходов стекловолокна. Исследованы свойства строительных материалов и изделий с добавками отходов стекловолокна, дана оценка эффективности их использования.
– Проведен анализ отходов легкой промышленности, используемых при производстве строительных материалов. Исследованы свойства костры, позволяющие использовать их в качестве добавок в строительные растворы. Исследованы свойства строительных материалов и изделий с добавками костры, дана оценка эффективности их использования.
– Проведен анализ отходов легкой промышленности, используемых при производстве строительных материалов. Исследованы свойства лигнина, позволяющих использовать его в качестве выгорающей добавки в керамических строительных материалах. Исследованы свойств керамических строительных материалов с добавками лигнина, дана оценка эффективности их использования.
Цель НИР – разработка новой рецептуры и состава сырья для изготовления керамической плитки с использованием осадков химической водоподготовки теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и осадков станций обезжелезивания.
Основная задача НИР – при изготовлении керамической плитки заменить часть сырья (глины) в составе керамической плитки осадками химводоподготовки ТЭЦ; заменить отощающие добавки в составе керамической плитки осадками станций обезжелезивания.
Название этапа, выполняемого в 2020 году «Определение физико-механических свойств керамической плитки с использованием осадков химической водоподготовки. Изготовление экспериментальной партии плитки».
Задание по этапу выполнено полностью
Определен усреднённый гранулометрический состав глинистого сырья и осадков химической водоподготовки. Результаты проведенных исследований фазового и оксидного состава осадков химической водоподготовки ТЭЦ показали наличие значительного количества неблагоприятных для изготовления клинкерных керамических материалов фаз кальцита (CaCO3) и FeO (OH), а также оксида кальция (CaO). Влияние этих фаз и оксидов на структурные процессы при производстве керамической плитки представлено на рисунках 1, 2.
Эффективности добавок отходов зависит от их дисперсности и зернового состава. Наличие этих примесей в виде крупных включений (рисунок 1) способно привести к разрушению изделий после обжига. Для того, чтобы снизить вредное влияния на физико-механические и эксплуатационные свойства клинкера присутствия в осадках химической водоподготовки ТЭЦ этих фаз и оксидов, отходы необходимо предварительно измельчить в шаровой мельнице до степени дисперсности менее 100 мкм. Наличие кальцита (CaCO3) и FeO (OH), а также оксида кальция (CaO) в тонкодисперсном состоянии препятствует образований вздутий процессе обжига, что положительно сказывается на качестве полученных изделий (рисунок 2).
Разработана технологическая карта и технологический регламент изготовления керамической плитки в соответствии с требованиями СТБ 1450-2010, СТБ 1787–2007. Технологическая карта содержит технологические требования к исходному глинистому сырью, осадкам химической водоподготовки; приготовлению смеси; изготовления плитки, обжига и сушки, порядок ее хранения и транспортирования, а также перечень технологических операций, входящих в состав технологических процессов. Установлено, что керамическая плитка должна отвечать следующим основным требованиям по СТБ 1787–2007 (класс А): плотность – не менее 2000 кг/м3; предел прочности при сжатии – 25 МПа; предел прочности при изгибе – 1,7 МПа; водопоглощение – не более 4 %; наличие известковых включений – нет.
В соответствии с разработанной технологической картой и технологическим регламентом на ОАО «Обольский керамический завод» изготовлены экспериментальной партии керамической плитки (рисунок 3) с использованием осадков химической водоподготовки (акты от 12.03.2020 и 11.11.2020).
Рисунок 3 – Керамическая плитка с использованием осадков химической водоподготовки
В производственной лаборатории ОАО «Обольский керамический завод» проведены исследования физико-механических свойств керамической плитки с использованием осадков химической водоподготовки (таблица 1).
Таблица 1 – Результаты испытаний плитки
В ходе лабораторных испытаний, проведенных отделом технического контроля ОАО «Обольский керамический завод» установлено, что опытные образцы плитки согласно СТБ 1787–2007 «Кирпич керамический клинкерный. Технические условия» соответствуют классу А.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Основные публикации:
Акты внедрения результатов НИР в учебный процесс.
Манак, П. И. Техногенные продукты химической водоподготовки теплоэлектроцентралей как добавка к клинкерным керамическим материалам / П. И. Манак, А. С. Ковчур, А. В. Гречаников, И. А. Тимонов // Вестник Витебского государственного технологического университета . – 2020. – № 1(38). – С. 150. DOI:10.24411/2079-7958-2020-13815;
Ковчур, А. С. Использование техногенных продуктов предприятий энергетического комплекса при изготовлении керамических изделий строительно-отделочного назначения / А.С. Ковчур, А. В. Гречаников, П.И. Манак // Инновационные силикатные и тугоплавкие неметаллические материалы и изделия: свойства, строение, способы получения : Междунар. науч.-техн. конф. к 85-летию организации инженерного образования в области силикатных материалов Беларуси и кафедры технологии стекла и керамики, БГТУ, 3 декабря 2020. – БГТУ, 2020. – С. 148–154.
Цель НИР – комплексные исследования процессов жидкостной обработки, сушки и термообработки капиллярно-пористых материалов и изделий легкой и текстильной промышленности с использованием акустических колебаний кавитационного спектра с целью снижения энергозатрат, повышения качества и конкурентоспособности изделий.
Основная задача НИР – разработка рекомендаций по выбору рациональных режимов жидкостной обработки с целью снижения энергозатрат, повышения качества и конкурентоспособности изделий, внедрения инновационных технологий крашения, аппретирования.
Проведены теоретические исследования и установлены закономерности, характеризующие влияние пористой структуры текстильных материалов, включающей суммарный объём и размеры пор, величину удельной поверхности и кривую распределения пор по радиусам, на сопротивление миграции влаги к поверхности частиц, что в значительной степени обусловливает продолжительность сушки. Выполнен анализ и установлены зависимости влагосодержания текстильного материала от времени, плотности материала и наличия газового промежутка между излучателем акустической колебательной системы и полотном материала для процессов сушки и тепловой обработки капиллярно-пористых материалов с использованием комбинированного воздействия акустических колебаний и терморадиационного нагрева.
Исследована кинетика сушки и тепловой обработки нетканых материалов из полиэфирных волокон в зависимости от способа и режимов ультразвукового воздействия методом регулярного режима, что позволило разработать рекомендации по выбору рациональных режимов сушки и тепловой обработки. Оценено влияние способа тепловой обработки с использованием ультразвукового воздействия на капиллярно-пористую структуру нетканого материла, на физико-механические и гигиенические свойства нетканых материалов при формировании композитов, выявлены оптимальные режимы обработки.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Основные публикации:
Акты внедрения результатов НИР в учебный процесс.
Ясинская Н.Н., Мурычева В.В., Разумеев К.Э. Пропитка тканых полотен из химических нитей при формировании текстильных композиционных материалов. Химические волокна. № 1. 2020. C. 27-31.
Ясинская Н.Н., Скобова Н.В Ультразвуковая кавитационная обработка дисперсных систем текстильных аппретов Известия Высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. Т.49. № 3. 2020
Скобова Н.В., Ясинская Н.Н., Козодой Т.С. Исследование пропитывающих свойств водных дисперсий полимеров при аппретировании хлопчатобумажных тканей Известия Высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. Т.50. № 4. 2020.
Цель НИР – разработка технологического процесса формирования нанокомпозитных текстильных материалов с заданными свойствами на основе волокон типа «ядро-оболочка», рецептур полимерных композиций и рекомендаций для использования в технологиях электроформования нановолокнистых текстильных материалов функционального назначения.
Основная задача НИР – разработка новых составов прядильных растворов из индивидуальных полимеров и их смесей, исследование их физико-химических свойств, разработка практических рекомендаций для получения нанокомпозитных текстильных материалов и покрытий способом электроформования заданного назначения, определение влияния технологических режимов работы установки для электроформования на качественные показатели получаемых материалов.
Разработаны рецептуры полимерных композиций на основе поливинилового спирта с функциональными добавками глицерина и прополиса для получения нанокомпозитных текстильных структур медицинского и косметологического назначения способом электроформования.
Получены математические модели зависимости вязкости, поверхностного натяжения, краевого угла смачивания, электропроводности, интенсивности испарения от состава и концентрации исходных компонентов, позволяющих прогнозировать технологические свойства полимерных композиций и интерпретировать их формовочную способность для электроформования нановолокон типа «ядро-оболочка»;
Установлено влияние состава прядильного раствора и технологических режимов электроформования на морфологию материалов и диаметр волокон;
Получена регрессионная модель, описывающая влияние расхода формовочного раствора и содержания в нем глицерина на среднее значение диаметра получаемых волокон, математической модели зависимости диаметра волокон от расхода прядильного раствора ПВС/глицерин, позволяющая прогнозировать средний диаметр волокон типа «ядро-оболочка».
Практический аспект работы состоит в разработке способа формирования нанокомпозитных текстильных материалов с заданными свойствами; методики приготовления прядильных растворов на основе поливинилового спирта с добавками глицерина или прополиса для электроформования нанокомпозитных материалов медицинского и косметологического назначения; разработке рекомендаций по выбору оптимальных рецептур и рациональных технологических режимов для устойчивого процесса электроформования и формирования бездефектных нановолокнистых покрытий на установке Fluidnatek LE-50, ф. Bionicia S.L. (Испания) с использованием коаксиальной прядильной головки; оценке прядильной способности различных по составу полимерных композиций на основе ПВС с функциональными добавками для формования нановолокон.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Основные публикации:
Акты внедрения результатов НИР в учебный процесс.
Рыклин, Д.Б. Исследование влияния свойств растворов поливинилового спирта на структуру электроформованных материалов / Рыклин, Д.Б., Ясинская Н.Н., Демидова М.А., Азарченко В.М., Скобова Н.В. // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2020. – № 2(39). – С. 5-13.
Ясинская Н.Н., Исследование свойств прядильного раствора и структуры нановолокнистого покрытия для медицины и косметологии / Ясинская Н.Н., Рыклин Д.Б., Скобова Н.В., Демидова М.А., Азарченко В.М. // Дизайн и технологии. – 2020. – № 76. – С. 34-41.
«Разработка рекомендаций по использованию добавки на основе техногенных продуктов химической водоподготовки ТЭЦ при изготовлении керамической штукатурки»
Цель НИР – реализация проекта по разработке технологического обеспечения производства инновационного продукта – керамической штукатурки с использованием добавки на основе техногенный продуктов химической водоподготовки ТЭЦ.
Основная задача НИР – разработка рекомендаций по использованию добавки техногенных продуктов химической водоподготовки ТЭЦ при изготовлении керамической штукатурки.
Исходные данные: добавка на основе техногенных продуктов химической водоподготовки ТЭЦ может служить в качестве отощающей добавки при производстве керамической штукатурки на основе различных глинистых пород.
Разработаны рекомендации по использованию по использованию добавки на основе техногенных продуктов химводоподготовки ТЭЦ при изготовлении керамической штукатурки. Это приведет к улучшению экологической ситуации и снижению энергозатрат на предприятий.
Определены перспективы дальнейшего развития исследований и использования полученных результатов.
Основные публикации:
Акт внедрения результатов НИР в учебный процесс.
Гречаников, А.В. Использование добавок на основе различных техногенных продуктов для изготовления керамической штукатурки / А. В. Гречаников, П. И. Манак, И. А. Тимонов, А. С. Ковчур // Материалы докладов 53-й Международной научно-технической конф. преподавателей и студентов, Витебск, 24 апреля 2020 г. / УО «ВГТУ». – Витебск, 2020. – Т-1. – С. 272–274.
Цель работы – исследование возможности использования на текстильных предприятиях Республики Беларусь ферментных препаратов производителя ООО «Фермент» (Республика Беларусь) в процессах расшлихтовки тканей из хлопковых волокон и их смесей с химическими волокнами.
Биотехнологии используются на всех технологических фазах отделочного производства, выигрывая конкуренцию с классическими химическими и физико-химическими методами воздействия — энзимная технология позволяет заменить известные химические реагенты на ферментативные, что приводит к проведению процесса в более мягких условиях, уменьшает ущерб, наносимый окружающей среде, а также позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции.
Проведена оптимизация качественного и количественного состава ферментсодержащих композиций для биорасшлихтовки текстильных материалов из хлопковых волокон и их смесей с химическими волокнами, а также исследованы физико-механические, гигиенически и эксплуатационных свойства текстильных материалов после ферментной обработки.
Разработана экологическая инновационная технология биорасшлихтовки текстильных материалов из хлопковых волокон и их смесей с химическими волокнами; получены зависимости физико-механических и эксплуатационных свойств от технологических режимов биообработки и составов полиферментных композиций, позволяющие обеспечить высокие показатели качества готовых изделий.
Разработка рекомендаций для практического использования ферментных препаратов и композиций в технологиях подготовки хлопчатобумажных текстильных материалов.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Акты внедрения НИР в учебный процесс.
Основные публикации:
1) Ясинская, Н.Н. Возможности ферментных технологий для расшлихтовки хлопчатобумажных текстильных материалов / Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова, К.А. Ленько // Матеріали VI-ої Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні технології промислового комплексу – 2020», випуск 6. – Херсон: ХНТУ, 2020. – С. 270-275.
2) Котко, К.А. Ферментативная подготовка хлопчатобумажной пряжи препаратами целлюлолитического действия / К.А. Котко, Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова // Прогрессивные технологии и оборудование: текстиль, одежда, обувь: материалы докладов Международного научно-практического симпозиума / ВГТУ, – Витебск, 2020. – С. 52-55.
Цель работы – получение многослойного композиционного материала с трикотажным верхним слоем для верха повседневной спортивной обуви с заданными эксплуатационными свойствами путем использования функциональных нитей ОАО «СветлогорскХимволокно».
Разработана технология получения многослойного трикотажного материала для верха повседневной спортивной обуви с введением в верхний трикотажный слой функциональных нитей. Лицевой слой – вязаный трикотажный материал – кроме функции декора может обеспечить специальные свойства: водо-, грязеотталкивание, воздухопроницаемость и другие; эластичная прокладка и материал основы обеспечивают жесткость, формоустойчивость, теплозащитные свойства и другие. Исследованы физико-механические, гигиенически и эксплуатационные свойства трикотажных материалов из функциональных нитей.
Получены математические зависимости физико-механических свойств трикотажных полотен от технологических параметров их получения; разработаны рецептуры полимерных композиций для многофункциональной отделки материалов в процессе однократной пропитки, с целью придания специальных свойств: формоустойчивость, водо-, масло-, грязеотталкивание, воздухопроницаемость; экспериментально определениы оптимальные параметры формирования многослойного материала термоклеевым способом соединения слоев.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Акты внедрения НИР в учебный процесс.
Основные публикации:
1. Козодой, Т.С. Прочностные характеристики трикотажного обувного материала / Т.С. Козодой, Н.Н. Ясинская // Молодые ученые – развитию Национальной технологической инициативы (ПОИСК–2020): сб. материалов Национальной молодёжной научно-технической конференции. – Иваново: ИВГПУ, 2020.– С. 306-309.
2. Столярова, Т.С. Исследование деформационных свойств трикотажных полотен из полиэфирных функциональных нитей при проектировании материалов для верха спортивной обуви / Т.С. Столярова, Н.Н. Ясинская // Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы: сб. материалов ХXIII Междунар. науч.-практ. форума «SMARTEX-2020», 20–23 октября 2020 года. – Иваново: ИВГПУ, 2020.– С. 394-399.
Научно-исследовательская деятельность кафедры 2019 год:
Наименования этапа:
1.1. Анализ активности ферментных препаратов пектинолитического, амилалитического, целлюлолитического действия. Анализ амилазной активности ферментных препаратов.
1.2. Обзор научно-технической информации по ресурсосберегающим технологиям и энергосберегающему оборудованию и технологиям. Анализ использования отходов различных отраслей промышленности при производстве строительных материалов.
Задание по этапу выполнено полностью. Подготовлен годовой отчет.
По разделу этапа 1.1:
– Проведен анализ рынка ферментных препаратов амиллолитического действия от различных производителей, применяющихся в текстильной отрасли, определена область применения ферментов данной группы. Проведены экспериментальные исследования влияния технологических параметров процесса обработки текстильных материалов на активность препаратов амиллолитической группы. Установлены оптимальные режимы обработки: температура, рН среды, при которых достигается максимальная активность ферментов.
– Изучен и проведен анализ литературы по амилазным ферментным препаратам. Изучена методика определения амилазной активности. Подготовлены реактивы для выполнения эксперимента. Проведена замена фосфатного буфера рН = 6 на ацетатный с аналогичным рН. Проведена оценка эффективности методики определения амилазной активности.
– Изучена и проанализирована литература по препаратам целлюлолитического действия. Изучены различные методики по определению активности целлюлаз. Подобрана оптимальная методика по определению активности целлюлаз. Подготовлен и проведен эксперимент по определению активности целлюлаз. Дана оценка эффективности методики определения ферментных препаратов целлюлолитического действия.
– Изучены ферменты пектинолитического действия, используемые при обработке текстильных материалов из натуральных волокон. Исследовано влияние температуры и рН среды на активность ферментных препаратов.
По разделу этапа 1.2:
– Проведены исследования состава применяемых в современном производстве кобальтсодержащих электролитов. Проведен анализ методов переработки гальванических отходов содержащих кобальт. Обобщая приведенную информацию, можно сделать выводы о пригодности указанных методов, как для переработки гальванических отходов, так и для получения порошка кобальта из отработанных электролитов.
– Изучены возможности использования промышленных отходов в качестве добавок в строительные материалы, применение комплексных поверхностно-активных веществ, их влияние на эксплуатационные свойства изделий.
– Исследованы свойства отходов легкой промышленности, позволяющие использовать их в качестве добавок в строительных материалах. Выполнен анализ существующих технологий производства строительных материалов с использованием отходов легкой промышленности.
– Рассмотрены отходы машиностроения, позволяющие использовать их в качестве добавок в строительных материалах. Выполнен анализ существующих технологий производства строительных материалов с использованием отходов машиностроения.
– Выполнен Литературный обзор технических источников и открытой печати по исследуемой проблеме. Определены направления дальнейших исследований: разработка методов очистки автомобильных фильтров; разработка технологии эффективного сжигания различных видов топлива в теплоэнергетических установках
Основные публикации:
Акты внедрения в учебный процесс;
Ковчур, С.Г. Разработка технологии производства терракотовой керамической плитки с использованием техногенных продуктов энергетического комплекса / С. Г. Ковчур, В. Н. Потоцкий, В. Г. Савочкина // Материалы докладов 52-й Международной научно-технической конф. преподавателей и студентов, Витебск, 23 апреля 2019 г. / УО «ВГТУ». – Витебск, 2019. – Т-1. – С. 304–307.
Методика оценки амилазной активности ферментных препаратов амилолитической группы / Н. В. Скобова, Т. Н. Соколова, А. О. Чернявская // Тезисы-докладов 52-й Международной научно-технической конф. преподавателей и студентов, Витебск, 23 апреля 2019 г. / УО «ВГТУ». – Витебск, 2019. – С. 156–157.
Котко, К.А Энзимное умягчение суровой хлопчатобумажной пряжи / Н.В.Скобова, Н.Н.Ясинская / «Молодь — науці і виробництву — 2019: Інноваційні технології легкої промисловості» // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених, 1 6-17 травня 2019 р., м. Херсон (Україна), Херсонський національний технічний універсітет, 2019 р. – с.81-82
Цель НИР – разработка новой рецептуры и состава сырья для изготовления керамической плитки с использованием осадков химической водоподготовки теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и осадков станций обезжелезивания.
Основная задача НИР – при изготовлении керамической плитки заменить часть сырья (глины) в составе керамической плитки осадками химводоподготовки ТЭЦ; заменить отощающие добавки в составе керамической плитки осадками станций обезжелезивания.
Название этапа, выполняемого в 2019 году «Разработка рецептуры и состава сырья для изготовления керамической плитки с использованием осадков химической водоподготовки».
Задание по этапу выполнено полностью
Для установления химического состава осадков, образующихся при химической водоподготовке, использовались методы количественного анализа, а также рентгенофазовый анализ. Исследован фазовый и оксидный состав отходов с помощью рентгеновского дифрактометра «Ultima IV» фирмы «Rigaku».
Фазовый состав техногенных продуктов ХВО представлен основными фазами кварца SiO2 – 2 мас. %; FeO (OH) – 16 мас. %; Ca(CO3) – 82 мас. %.
Оксидный состав техногенных продуктов ХВО (усредненное содержание): (Ca,Mg)CO3 – 71,1 %, SiO2 – 10,2 %, FeO – 8,6 %, Al2O3 – 4,9 %, %, K2O – 1,2 %, ZnO – 0,5 %, TiO2 – 0,4 %, Na2O – 0,3 %, суммарное содержание остальных примесей не превышает 0,5 %, кислород и другие легкие – остальное.
Исследование гранулометрического состава образца проводили методом сухого просеивания набором сит, аттестованных РУП «БелГИМ» в соответствии с МА МН 63–98 «Сита лабораторные строительные».
Гранулометрический состав неорганических отходов станций обезжелезивания №1 – №4 г. Витебска: 0,315-1,25 мм – 8,4 %; 0,0071-0,315 мм – 20,8 %; фракция < 0,0071 мм – 70,8 %.
Гранулометрический состав осадков химводоподготовки ТЭЦ: 0,315-1,25 мм – 5,8 %; 0,0071-0,315 мм – 18,6 %; фракция < 0,0071 мм – 75,6 %.
Установлено, что техногенные продукты ХВО ТЭЦ и станций обезжелезивания могут применяться для замены части исходного сырья при производстве керамической тротуарной плитки.
В соответствии с СТБ 1450-2010 «Технологическая документация. Рецептура. Общие требования к разработке» разработана рецептура и составы сырья для изготовления опытных экземпляров керамической тротуарной плитки с использованием осадков химической водоподготовки ТЭЦ г. Витебска, г. Орши, осадков химической водоподготовки станций обезжелезивания
Результаты проведенных исследований фазового и оксидного состава техногенных продуктов химической водоподготовки теплоэлектроцентралей показали наличие значительного количества неблагоприятных фаз кальцита и FeO (OH). Вследствие этого, для уменьшения вредного влияния на клинкер наличия в отходах оксидов (Ca,Mg)CO3 и FeО техногенные продукты химводоочистки ТЭЦ необходимо измельчить в шаровой мельнице.
Таблица 1 – Составы смеси для формовки керамической плитки с добавками осадков химической водоподготовки ТЭЦ
Для проведения дальнейших исследований на ОАО «Оболький керамический завод» изготовлена опытные образцы плитки
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Основные публикации:
Акты внедрения результатов НИР в учебный процесс;
Ковчур, А. С. Строительные материалы общего назначения с добавкой техногенных продуктов химической водоподготовки ТЭЦ / А. С. Ковчур, П. И. Манак, С. Г. Ковчур, В. Н. Потоцкий, В. Ю. Сергеев // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2019. – № 1 (36). – С. ;
Ковчур, А.С. Клинкерные керамические строительные материалы с использованием техногенных продуктов энергетического комплекса / А. С. Ковчур, А. В. Гречаников, В. Н. Потоцкий, П. И. Манак // Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности // Сборник научных статей международной научно-технической конференции, 13-14 ноября 2019 г., ВГТУ – Витебск, 2019. – С.
Цель НИР – комплексные исследования процессов жидкостной обработки, сушки и термообработки капиллярно-пористых материалов и изделий легкой и текстильной промышленности с использованием акустических колебаний кавитационного спектра с целью снижения энергозатрат, повышения качества и конкурентоспособности изделий.
Основная задача НИР – разработка рекомендаций по выбору рациональных режимов жидкостной обработки с целью снижения энергозатрат, повышения качества и конкурентоспособности изделий, внедрения инновационных технологий крашения, аппретирования.
Этапы научного исследования (разработки):
1. Подготовка дисперсных систем к пропитке целлюлозных и синтетических текстильных материалов в условиях ультразвуковых колебаний. Исследование кинетики пропитки текстильных материалов, определение количества адсорбированной дисперсной фазы и равномерности пропитки.
Проведены теоретико-экспериментальные исследования влияния акустических колебаний частотой 35 кГц на дисперсные системы применяющиеся в процессах крашения и аппретирования текстильных материалов.
Разработана методика проведения гранулометрического анализа дисперсных систем дисперсного красителя, основанная на свойстве дисперсных систем рассеивать свет на коллоидных частицах в видимой части электромагнитного излучения. Проведен гранулометрический анализ дисперсных красителей при различных режимах обработки в условиях акустических колебаний ультразвукового диапазона. Разработана методика расчета среднего диаметра частиц дисперсной фазы дисперсного красителя оптическим методом.
2. Совместная обработка целлюлозных и синтетических текстильных материалов дисперсными системами в условиях ультразвуковых колебаний. Исследование равномерности пропитки текстильных материалов.
Объектом исследований выбрана отваренная хлопчатобумажная ткань полотняного переплетения поверхностной плотностью 250 г/м2. Концентрация Аппретана N 9616 – 50 г/л. В результате общего анализа полученных результатов можно рекомендовать: для достижения максимальной степени пропитки материала дисперсией стирол-акрилата при одновременном озвучивании ткани и дисперсии в ванне при меньших энергозатратах использовать режим озвучивания 15 мин.
3. Разработка рекомендаций по выбору рациональных режимов жидкостной обработки дисперсными системами текстильных материалов из натуральных и химических волокон в условиях ультразвуковых колебаний.
Проведены исследования процесса коагуляции подготовленных в среде ультразвука дисперсий спектрофотометрическим методом.
Анализ спектров показывает, что с течением времени оптическая плотность растворов снижается, что свидетельствует о слипание частиц дисперсной системы.
При использовании в производственном цикле предварительную подготовку дисперсии в среде ультразвука в большом объеме, предполагающем длительное хранение озвученной дисперсии, рекомендуется озвучивание проводить в течение 30 минут.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Акты внедрения в учебный процесс.
Основные публикации:
Скобова, Н.В. Подготовка дисперсных систем к пропитке текстильных материалов из полиэфирных волокон в условиях ультразвуковых колебаний / Н.Н Ясинская / Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2019. – № 2 (37). – С. (в печати).
Кульнев, А.О. Спектрофотометрические исследования дисперсных красителей / Ольшанский В.И. , Ясинская Н.Н., Жерносек С.В. / 52-я Международная научно-техническая конференция преподавателей и студентов. В 2 т. Т.2 / УО «ВГТУ». – Витебск, 2019. – С.345-347.
«Разработка биотехнологического способа обработки хлопчатобумажной пряжи с использованием ферментных препаратов ООО «Фермент» (Республика Беларусь)»
Целью работы являлось разработка технологий боиподготовки хлопчатобумажной пряжи с использованием ферментных препаратов производителя ООО «Фермент» (Республика Беларусь) на текстильных предприятиях Республики Беларусь.
Проведены исследования по ферментной обработке хлопчатобумажной пряжи, используемой для производства махровых изделий. В ходе работы установлено, что биотехнологический способ подготовки пряжи под крашение рекомендуется применять в технологии производства отбеленной хлопчатобумажной пряжи, а также при крашении в светлые тона. При замене щелочной отварки на ферментативную обработку улучшаются гигенические и физико-механические свойства пряжи: капиллярные свойства увеличиваются на 23 %, что позволяет повысить эффективность последующих обработок — улучшить накрашиваемость и аппретирование (снизить расход красителя и мягчителя), а также улучшить гигроскопические свойства готовых махровых изделий ; прочностные показатели повышаются на 5 %, что позволит снизить обрывность нитей в ткачестве; количество непсов значительно уменьшается, что свидетельствует о повышении качества очистки пряжи от примесей и загрязнений; стойкость к истиранию увеличивается в 2 раза, что увеличивает износостойкость готовых изделий; ворсистость увеличивается на 15 %, что придает изделиям пушистый вид. Доказана эффективность использования ферментативных технологий для заключительных обработок готовых махровых изделий.
Основные публикации:
Акты внедрения НИР в учебный процесс.
Скобова, Н.В Умягчающая отделка льняных постельных тканей / Н.Н. Ясинская, К.А.Котко/ 52-я Международная научно-техническая конференция преподавателей и студентов. В 2 т. Т.2 / УО «ВГТУ». – Витебск, 2019. – с.314-316.
Котко, К.А. Инновационная биотехнология обработки хлопчатобумажной пряжи /Ясинская Н.Н., Скобова Н.В. / Научные стремления – 2019: сборник материалов Международной научно-практической молодежной конференции в рамках Международного научно-практического инновационного форума «INMAX’19» (Минск, 11-12 декабря 2019 г.). В 3 ч. Часть 1./ОО «Центр молодежных инноваций», ООО «Минский городской технопарк». – Минск: Лаборатория интеллекта, 2019. С53-54
«Разработка рекомендаций по использованию добавки на основе осадков химводоподготовки при изготовлении керамических клинкерных материалов»
Цель НИР – реализация проекта по разработке технологического обеспечения производства инновационного продукта – керамического клинкерного кирпича и керамической клинкерной плитки с использованием добавки на основе осадков химводоподготовки (ХВО).
Основная задача НИР – разработка рекомендаций по использованию добавки на основе осадков химводоподготовки при изготовлении керамических клинкерных материалов.
Исходные данные: добавка на основе осадков химводоподготовки может служить в качестве отощающих добавок при производстве керамического клинкерного кирпича и керамической клинкерной плитки на основе различных глинистых пород. Замена традиционных отощающих добавок осадками химводоподготовки ТЭЦ должна привести к повышению качества продукции и снижению энергозатрат на предприятии.
Разработаны рекомендации по использованию добавки на основе осадков химводоподготовки ТЭЦ при изготовлении керамических клинкерных материалов. Это приведет к расширению ассортимента выпускаемых керамических изделий, к улучшению экологической ситуации и снижению энергозатрат на предприятии.
Основные публикации:
Акт внедрения результатов НИР в учебный процесс.
Ковчур, А.С. Клинкерные керамические строительные материалы с использованием техногенных продуктов энергетического комплекса / А. С. Ковчур, А. В. Гречаников, В. Н. Потоцкий, П. И. Манак // Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности // Сборник научных статей международной научно-технической конференции, 13-14 ноября 2019 г., ВГТУ – Витебск, 2019. – С.
Научная школа:
В настоящее время все большее значение приобретают вопросы, связанные с разработкой ресурсо- и энергосберегающих технологий производства, а также мероприятий по улучшению экологической обстановки.
Научно-педагогическая школа в области экологии, природных ресурсов, ресурсосбережения, рационального природопользования и защиты от чрезвычайных ситуаций посвящена всестороннему изучению проблем ресурсо- и энергосбережения, экологической обстановки на промышленных объектах Республики Беларусь, разработка технологий переработки отходов, образующихся на промышленных объектах, технологий очистки промышленной зоны предприятия от загрязнений нефтепродуктами, а также мероприятий по улучшению экологической обстановки.
Научно-педагогическая школа создана в 1992 году.
Основоположник научно-педагогической школы Ковчур Сергей Григорьевич, доктор технических наук, профессор.
Утилизация неорганических отходов – одна из составных частей экологической безопасности Республики Беларусь. Задачей промышленности является внедрение утилизация и переработка различных видов неорганический отходов, инновационных технологий, высокоэффективного топливо- и энергопотребляющего оборудования, теплоизоляционных материалов и перехода от чисто ресурсного к инновационному ресурсо- и энергопотреблению.
В связи с этим основными направления научных исследований, проводимых в рамках научно-педагогической школы являются:
— физико-химические основы переработки и утилизации органических и неорганических отходов;
— исследование условий труда, экологической обстановки на предприятиях легкой и машиностроительной промышленности и разработка мероприятий по их улучшению;
— разработка ресурсосберегающих и экологобезопасных технологий комплексной утилизации промышленных отходов;
— экологобезопасные технологии переработки твёрдых горючих ископаемых, переработки и утилизации органических и неорганических отходов.
1992 — 1993 – Создание аспирантуры по специальности 11.00.11 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» при УО «Витебский государственный технологический университет». Разработка новых эффективных технологий утилизации отходов легкой, химической и приборостроительной промышленности с целью получения чистых металлов, адсорбентов и строительных материалов с высокими эксплуатационными свойствами (кафедра охраны труда и промэкологии и кафедра химии УО «ВГТУ»).
1993-1997 – Разработать и внедрить на предприятиях легкой и приборостроительной промышленности новые технологии улавливания пыли и аэрозолей, очистки промышленных сточных вод от ионов тяжелых и цветных металлов (кафедра охраны труда и промэкологии и кафедра химии УО «ВГТУ»).
1998-2002 – Разработать и внедрить экологобезопасные технологии комплексной утилизации жидких и шламовых металлсодержащих промышленных отходов предприятий г. Витебска и Витебской области (кафедра охраны труда и промэкологии и кафедра химии УО «ВГТУ»).
2003-2006 – исследование условий труда, экологической обстановки на предприятиях легкой и машиностроительной промышленности и разработка мероприятий по их улучшению (кафедра охраны труда и промэкологии УО «ВГТУ»);
проект «Полиэлектролиты – поверхностно-активные вещества» (кафедра охраны труда и промэкологии и кафедра химии УО «ВГТУ»).
2007-2011 – проект «Исследование условий труда, экологической обстановки на предприятиях легкой и машиностроительной промышленности и разработка мероприятий по их улучшению» (кафедра охраны труда и промэкологии УО «ВГТУ»);
проект «Разработать рецептуру и технологию изготовления краски для разметки автомобильных дорог на основе отходов промышленных предприятий» (кафедра охраны труда и промэкологии и кафедра химии УО «ВГТУ»);
2012 – по настоящее время – проект «Разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий и мероприятий по улучшению экологической обстановки на промышленных объектах Республики Беларусь» (кафедра охраны труда и промэкологии УО «ВГТУ»);
проект «Разработка теории фиксации неорганических пигментов, полученных из промышленных отходов» (кафедра охраны труда и промэкологии и кафедра химии УО «ВГТУ»);
проект «Разработка научных основ ресурсосберегающей технологии производства отделочных строительных материалов с использованием неорганических отходов станций обезжелезивания и теплоэлектроцентралей» кафедра охраны труда и промэкологии и кафедра химии УО «ВГТУ»).
В 2016 году на кафедре проводилась работа по ГБ НИР 2014-ВПД-091 «Разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий и мероприятий по улучшению экологической обстановки на промышленных объектах Республики Беларусь».
В 2016 году началась работа по теме ГПНИ «Физическое материаловедение, новые материалы и технологии 8.22» проект № 339 «Инновационная, ресурсосберегающая технология изготовления тротуарной плитки с использованием промышленных отходов» (проект рассчитан на 2016-2018 гг.) с объемом финансирования 105 млн. руб. и 35 млн. руб. в этом году.
В 2016 году в рамках международного сотрудничества сотрудники кафедры продолжали работу в проекте по программе TEMPUS “Ecological Ed-ucation for Belarus, Russia and Ukraina (EcoBRU)” и “University and industry for the modernization of textile sector in Belarus”.
В 2016 году проводилась работа по г/б НИР № 326 (по ГПНИ) «Отделка и сушка материалов и изделий лёгкой и текстильной промышленности с использованием ультразвукового излучения». Объём финансирования на 2016 год 40 млн. руб. (в третьем квартале дополнительное финансирование в объеме 80 млн. руб). Заместитель научного руководителя НИР – к.т.н., доц. Ясинская Н.Н.
В рамках меж кафедральных связей:
Доцент Ясинская Н.Н. принимала участие в выполнении проектов:
– № 628 БРФФИ 2015-2016 «ГКНТ-Литва» проект «Влияние состава нановолокнистых покрытий на функциональные свойства текстильных материалов». Научный руководитель НИР – д.т.н., проф. Рыклин Д.Б.
По выполняемым темам работы проводились в соответствии с утвержденными календарными планами, которые выполнены полностью.
Общий объем выполняемых по кафедре НИР составляет 155 млн. руб.
С 2013 году кафедра участвует в проекте 543707-TEMPUS-1-2013-1-DE-TEMPUS-JPHES “Ecological Education for Belarus, Russia and Ukraina (EcoBRU)” (Экологическое образование для Беларуси, России и Украины). Информация о ходе выполнения проекта докладывалась на заседании Совета Университета (апрель 2015 г., Семенчукова И.Ю.) и в рамках 2-х координационных совещаний (г. Минск, Пинск, Беларусь, май 2016 г., Семенчукова И.Ю., Гречаников А.В. ; г. Киев, Ивано-Франковск, Львов, Украина, ноябрь 2016 г. Семенчукова И.Ю., Тимонова Е.Т.).
В рамках межкафедральных связей проводилась работа по:
№ 628 БРФФИ 2015-2016 «ГКНТ-Литва» проект «Влияние состава нановолокнистых покрытий на функциональные свойства текстильных материалов» (доц. Ясинская Н.Н.).
Участие сотрудников подразделения в выполнении заданий проектов подтверждено публикациями. Результаты НИР внедрены в учебный процесс.
Всего в 2016 году работало 10 штатных преподавателей (80 % со степенями и званиями). Средний возраст – 55,8 лет.
В целях повышения количества преподавателей, имеющих учёные степени и звания, планируется: защита кандидатской диссертации Трутнёвым А.А. – в 2017 г.; Ежегодно преподаватели кафедры проходят повышения квалификации согласно плана.
На среднесрочную перспективу (2017-2021гг.) поданы заявки для участия:
в ГНТП «Природные ресурсы и экологические риски» проект «Инновационная, ресурсосберегающая технология изготовления облицовочных строительных материалов с использованием промышленных отходов».
в ГПНИ «Энергетические системы, процессы и технологии» проект «Отделка и сушка материалов и изделий легкой и текстильной промышленности с использованием ультразвукового излучения».
Платонов, А.П. Утилизация отходов водонасосных станций и ТЭЦ Республики Беларусь / Сост. А.П. Платонов, С.Г. Ковчур. – Витебск: УО «ВГТУ», 2002. – 132 с.
Платонов А.П., Ковчур С.Г. Исследование ионообменных процессов в растворах полиэлектролитов. – Витебск: УО «ВГТУ», 2005. – 117 с.
Основы экологии и экономика природопользования: Учеб. пособие 2-е изд./ Е.Т.Тимонова, И.А.Тимонов. УО «ВГТУ». – Витебск, 2006. – 100 с.
Ковчур, С.Г. Научные основы применения флокулянтов и коагулянтов в процессах водоочистки / С.Г. Ковчур, А.П. Плато-нов, И.И. Лиштван // Научн. изд. НАН Беларуси «Природные ресурсы». – № 2. – 2008. – С. 98 – 102;
Platonov, A.P. Development of scientific and technological foundations of receipt of polyfunctional chemical additions based on fluosilicates of double-valence metals for concrete / A.P. Platonov, S.G. Kovchur // Proceedings of International Conference/ Minsk, 2008. Volume3, p. 34–35.
Тимонов, И.А. Использование винтовой поверхности в пылеулавливании / И.А. Тимонов, Е.Т. Тимонова, А.А. Ходьков // Вестник УО «ПГУ». – 2009. – № 6. – С. 81 – 84.
Ушаков, В.В. Кинетика терморадиационной сушки заготовок верха обуви / В.В. Ушаков и [др.] // Известия НАН Беларуси. – сер. физ.-техн. наук. – № 1. – 2010. – С. 57–61.
Платонов, А.П. Набухание ионитов в растворе сильных полиэлектролитов / А.П. Платонов, С.Г. Ковчур // Вестник УО «ВГТУ». – 2010. – № 17. – С. 138–142.
Платонов, А.П. Изготовление строительных пигментов из неорганических отходов станций обезжелезивания и теплоэлектроцентралей / А.П. Платонов, С.Г. Ковчур, А.А. Трутнёв // Вестник УО «ВГТУ». – 2011. – № 20. – С. 153 – 158.;
Тимонова, Е. Т. Основы экологии и охрана окружающей среды : учебно-методическое пособие / Е. Т.Тимонова, И. А.Тимонов.; УО «ВГТУ». – Витебск, 2011. – 227 с.
Ковчур, С.Г. Разработка документированной системы менеджмента промышленного предприятия / С.Г. Ковчур, А.Н. Махонь, М.В. Быкова // Вестник УО «БГЭУ». – 2012. – № 6. – С. 134 – 138.
Ковчур, С.Г. Дорожные строительные и лакокрасочные материалы / С.Г. Ковчур, А.П. Платонов, А.А. Трутнёв, А.С. Ковчур // Витебск: УО «ВГТУ». – 2012 г. – 100 с.
Платонов, А.П. Получение и свойства железосодержащих неорганических пигментов / А.П. Платонов, А.А. Трутнёв, С.Г. Ковчур // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2012. – № 22. С. 137 – 142.
Гречаников, А.В. Новые коагулянты и флокулянты в процессах водоподготовки / А.В. Гречаников, А.П. Платонов, С.Г. Ковчур, А.С. Ковчур // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2013. – № 23. С. 102 – 107.
Асфальтобетонная смесь с отходами ТЭЦ: пат. 8764 Респ. Беларусь / А.В. Гречаников, А.П. Платонов, С.Г. Ковчур; заявитель Витебск. гос. технолог. ун-т. – № а20031083; заявл. 24.11.2003; опубл. 21.09.2006 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2006. – № 6(53). – С. 85–86.
Композиция для покрытия: пат 8920 Респ. Беларусь / А.В. Гречаников, А.П. Платонов, С.Г. Ковчур; заявитель Витеб. гос. технолог. ун-т. – № а20040146; заявл. 27.02.2004; опубл. 04.11.2006 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2007. – № 1(54). – С. 85.
Лакокрасочная композиция для разметки автомобильных дорог. Патент № 12396 от 30.10.2009. Ковчур С.Г., Платонов А.П., Ковчур А.С.
Способ производства полистирольной фасадной краски. Патент № 12397 от 30.10.2009. Ковчур С.Г., Платонов А.П., Ковчур А.С.
Состав для получения водно-дисперсионной белой краски для разметки автомобильных дорог.
Патент РБ на изобретение №14803 от 25.05.2011, авторов Платонова А.П., Ковчура С.Г., Ковчура А.С., Трутнёва А.А.
Керамическая масса для производства строительного кирпича. Патент РБ на изобретение №18790 от 28.04.2014, авторов Платонова А.П., Трутнёва А.А., Ковчура С.Г., Ковчура А.С., Манака П.И.
50-ая Международная научно-техническая конференция преподавателей и студентов, посвященной Году науки.
МНТК «Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности», посвященная Году науки.
Научно-исследовательская деятельность кафедры 2018 г.
Наименования этапа «Исследование влияния добавок акриловых полимеров на физико-механические и физико-химические свойства лакокрасочных покрытий. Изучение влияния добавок сополимера акрилонитрила и винилхлорида на атмосферостойкость краски. Технологии изготовления дорожных разметочных красок».
Цель этапа – исследовать влияние добавок акриловых полимеров на адгезию лакокрасочных покрытий к асфальтобетону, изучение влияния добавок сополимера акрилонитрила и винилхлорида на атмосферостойкость краски для разметки автомобильных дорог. Задание по этапу выполнено полностью.
В лакокрасочной промышленности в качестве плёнкообразующих веществ широко применяются сополимеры акрилонитрила или винилхлорида. Например, смола БМК-5 (сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой), смола СВМ-31 (сополимер винилбутатилового эфира с метилметакрилатом), сополимер винилхлорида свинилиденхлоридом, винилтолуолакриловый сополимер [1]. Известен состав краски дорожной разметочной, включающий акриловый плёнкообразователь, смолу поливинилхлоридную хлорированную ПСХ-ЛС, пигменты, наполнители, пластификатор, органические растворители [2]. Однако, данный состав имеет следующий основной недостаток: плёнкообразователь не обеспечивает повышенные эксплуатационные характеристики краски, в частности, атмосферостойкость. Разработан новый состав краски для разметки автомобильных дорог АК-5001 «Растр». Разработанный материал прошел сертификационные испытания в ВНИИС Госстандарта России и соответствует всем требованиям ГОСТ Р 51256-99. Имеет гигиенический сертификат. Изготавливается на основе акриловых сополимеров. Предназначена для нанесения линий разметки на автомобильных дорогах с асфальтобетонным покрытием. Краска дорожная АК-585 на основе акриловых полимеров обладает хорошей адгезией к асфальту и бетону, лёгкостью нанесения, высокой сопротивляемостью к износу, светоотражением и сохранением цвета. Предназначена для нанесения линий на автомобильных дорогах с асфальтобетонным и цементобетонным покрытиями.
В настоящей работе в качестве плёнкообразователя предлагается использовать сополимер акрилонитрила, винилхлорида и полистиролсульфоната натрия. Состав сополимера определён методом газожидкостной хроматографии и выражается следующей формулой:
Сополимер имеет следующий состав в мас. %: акрилонитрил – 47,80 %, винилхлорид – 51,43 %, полистиролсульфонат натрия – 0,77 %. Винилхлорид придаёт сополимеру химстойкость, негорючесть; акриловая составляющая придаёт свето- и атмосферостойкость, хорошую адгезию. Сополимер содержит мало групп, совместимых с водой – это обеспечивает гидрофобность и морозостойкость покрытий. В состав сополимера входит поверхностно-активное вещество (полистиролсульфонат натрия), это способствует лучшему перетиру при производстве краски. В качестве сополимера предлагается использовать отходы, имеющиеся на ОАО «Полимир». Использование отходов в составе краски снижает её стоимость на 15-20 %.
В центральной лаборатории КУП «Витебскоблдорстрой» Департамента «Белавтодор» Министерства транспорта и коммуникаций Республики Беларусь проведены технические испытания нового состава краски. Результаты испытаний приведены в таблице.
Степень высыхания характеризует состояние поверхности лакокрасочного материала, нанесённого на пластинку, при определённых времени и степени сушки. Этот показатель является важным, так как от степени высыхания зависит дальнейшая работоспособность покрытия (устойчивость в условиях эксплуатации, белизна, растекаемость). Укрывистость высушенной плёнки выражается в граммах краски, необходимой для того, чтобы сделать невидимым цвет закрываемой поверхности площадью в 1 м2.
Таблица – Результаты технических испытаний краски
В результате проведенных исследований установлено, что новый состав краски по техническим показателям соответствует требованиям СТБ.
Основные публикации:
Комплексное использование неорганических отходов водонасосных станций и теплоэлектроцентралей : монография / А. С. Ковчур [и др.]. – Витебск : УО «ВГТУ», 2018. – 165 с.
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.
Название этапа, выполняемого в 2018 году «Изготовление экспериментальных и опытных партий серой и цветной тротуарной плитки».
В результате выполнения этапа исследованы физико-химические свойства серой и цветной тротуарной плитки. Установлено, что эффективность действия добавок зависит от их дисперсности и зернового состава. Проведена оптимизация содержания неорганических отходов в составе тротуарной плитки. Оптимальный процент добавок неорганических отходов составляет 5 – 10 % (масс.). С помощью оптического микроскопа «Микромед С-11» проведено исследования микроструктуры образцов плитки. Исследования показали, что при увеличении содержания отходов (до 10 %) основным изменением микроструктуры является снижение пористости, так как количество дисперсных частиц в смеси (исходное сырьё + добавка) увеличивается. Размеры пор также становятся меньше. Дальнейшее увеличение добавки отходов приводит к некоторому снижению доли вяжущего компонента в структуре смеси, что проявляется в сжижении прочностных характеристик плитки, а также увеличению процента водопоглощения.
Разработаны технологии изготовления материалов общестроительного назначения (серой и цветной тротуарной плитки) с добавками неорганических железосодержащих отходов ТЭЦ. Технологическая карта разработана с учётом опыта, достигнутого на ОАО «Обольский керамический завод», и предусматривает следующие разделы: общие положения, требования к сырью и материалам, используемое сырьё и материалы, блок-схема технологии производства плитки, порядок приёмки плитки, хранения и транспортирования изделия, порядок контроля технологических операций и технологических режимов. Полученные результаты будут использованы на ОАО «Обольский керамический завод» при изготовлении опытной партии серой и цветной тротуарной плитки.
Представленные результаты имеют практическое значение. В соответствии с разработанными технологическими регламентами на ОАО «Обольский керамический завод» изготовлены экспериментальные и опытные партии серой и цветной тротуарной плитки .
Разработанные технологии изготовления тротуарной плитки с использованием осадков химводоподготовки ТЭЦ и станций обезжелезивания отвечают насущным задачам получения высококачественных строительных материалов, являются ресурсосберегающими, экологобезопасными, экспортоориентированными, важными в плане импортозамещения и позволяет значительно улучшить экологическую ситуацию на территории водонасосных станций и ТЭЦ.
По результатам проведенной работы издана монография «Комплексное использование неорганических отходов водонасосных станций и теплоэлектроцентралей».
Результаты работы докладывались на итоговой конференции «Технология строительства и реконструкции» (ТСР-2018) в головной организации БНТУ.
Основные публикации:
Комплексное использование неорганических отходов водонасосных станций и теплоэлектроцентралей : монография / А. С. Ковчур [и др.]. – Витебск : УО «ВГТУ», 2018. – 165 с.
Гречаников, А. В. Тротуарная плитка с использованием неорганических отходов / А. В. Гречаников, И. А. Тимонов // 51-я Международная науч.-техн. конф. препод. и студ. : материал. докл., Витебск, 25 апр. 2018 г. / Вит. гос. технол. ун-т. – Витебск, 2018. – Т-1. – С. 359–362.
Ковчур, А. С. Влияние поверхностно-активных веществ на эксплуатационные свойства строительных растворов / А. С. Ковчур, П. И. Манак, С. Г. Ковчур, В. Н. Потоцкий // 51-я Международная науч.-техн. конф. препод. и студ. : материал. докл., Витебск, 25 апр. 2018 г. / Вит. гос. технол. ун-т. – Витебск, 2018. – Т. 1. – С. 362–364.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Проведено моделирование капиллярно-пористой структуры волокнистого материала. В качестве объектов исследования использованы хлопчатобумажная и льняная пряжи, а также полиэфирные и вискозные химические комплексные нити. Проведены исследования влияния низкочастотных ультразвуковых волн на структуру текстильных материалов из натуральных и химических волокон.
Разработана имитационная модель капиллярно-пористой структуры волокнистого материала (пряжи и нити), которая позволяет учесть изменение объемной плотности в зависимости от линейной плотности и степени скрученности, неровноту распределения волокон по их диаметру, а также неравномерную уплотненность волокнистого материала по сечению пряжи (нити). На основании разработанной модели создан алгоритм и компьютерная программа, позволяющая исследовать влияние состава и свойств пряжи (нити) на изменение пористости волокнистого материала. Разработана методика экспериментального исследования капиллярно-пористой структуры волокнистых материалов, которая прошла апробацию на материалах из хлопчатобумажных, льняных, полиэфирных и вискозных волокон.
Проведены исследования влияния ультразвукового воздействия на физико-химические и реологические свойства технологических растворов — красильных и аппретирующих.
Основные публикации:
Козодой, Т.С. Разработка концептуальной модели проектирования слоистых композиционных текстильных материалов для спортивной обуви / Т. С. Козодой, Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова // Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности : Сборник научных статей международной научно-технической конференции, 21-22 ноября 2018 г., ВГТУ – Витебск, 2018. – С.
Скобова, Н. В. Интенсификация процесса крашения шерстяных волокон / Н.В. Скобова, Н.Н. Ясинская, Т.С. Козодой // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2018. – № 1 (34). – С. 103–108.
Кульнев, А. О. Энергоэффективность процесса крашения текстильных материалов из синтетических волокон с использованием акустических колебаний ультразвукового диапазона / А. О. Кульнев, Н.Н. Ясинская, В.И. Ольшанский, С. В. Жерносек // Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности : Сборник научных статей международной научно-технической конференции, 21-22 ноября 2018 г., ВГТУ – Витебск, 2018. – С.
Скобова, Н.В. Интенсификация процесса крашение шерстяных волокон / Н.В. Скобова, Н.Н. Ясинская, Т.С. Козодой // Межвузовская (с международным участием) молодежная научно-техническая конференция «Молодые ученые – развитию национальной технологической инициативы (ПОИСК – 2018)» : сборник материалов / ИВГПУ. — Иваново, 2018. — С. 68-69.
Козодой, Т. С. Исследование процесса крашения австралийской шерсти активными красителями // Т. С. Козодой, Н. Н. Ясинская, Н. В. Скобова // Международная научная студенческая конференция «Инновационное развитие легкой и текстильной промышленности» (Интекс-2018) : сборник материалов, 17–19 апреля 2018 г. / ФГБОУ ВО «РГУ им. А. Н. Косыгина». – Москва, 2018. – Т. 1. – С. 177–180.
Скобова, Н.В. Повышение качества крашения шерстяных волокон путем воздействия ультразвуковых колебаний на красильный раствор / Н.В. Скобова, Н.Н. Ясинская, Т.С. Козодой // Техническое регулирование: базовая основа качества материалов, товаров и услуг[Электронный ресурс] : сб. науч. тр. : науч. электрон. изд. / редкол.: В.Т. Прохоров(пред.) [и др.] ; Ин-т сферы обслуж. и предпринимательства (филиал) федер. гос. бюдж.образоват. учреждения высш. образования «Донской гос. техн. ун-т» в г. Шахты Рост.обл. (ИСОиП (филиал) ДГТУ в г. Шахты). – Электрон. дан. (9,52 Мб). – Шахты :ИСОиП (филиал) ДГТУ в г. Шахты, 2018.- С.45-50.
Скобова, Н.В. Исследование процесса крашения шерстяного волокна с повышенным содержанием мертвого волоса / .В. Скобова, Н.Н. Ясинская, Т.С. Козодой // Материалы докладов 51-й Международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, 25 апр. 2018 г. / Вит. гос. технол. ун-т. – Витебск, 2018. – Т-1., с. 386-389.
Кульнев, А. О. Формирование потребительских свойств текстильных материалов при отделке в условиях уз-воздействия / А. О. Кульнев, С. В. Жерносек, В.И. Ольшанский, Н.Н. Ясинская // Материалы докладов 51-й Международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, Витебск, 25 апр. 2018 г. / Вит. гос. технол. ун-т. – Витебск, 2017. – Т-2., с. 301-303.
«Разработка технологии биообработки текстильных материалов с использованием ферментных препаратов ООО «Фермент» (Республика Беларусь) в производственных условиях текстильных предприятий Республики Беларусь» (Республика Беларусь) в технологии отделочного производства на текстильных предприятиях»
Целью работы являлось разработка технологий расшлихтовки, биоотварки и биополировки тканей из целлюлозных волокон с использованием ферментных препаратов производителя ООО «Фермент» (Республика Беларусь) на текстильных предприятиях Республики Беларусь.
В ходе работы проведена промышленная апробация процесса биорасшлихтовки хлопчатобумажных тканей поверхностной плотность менее 250 г/м2 в ходе которых рекомендованы к промышленному использованию препарат Амилзим (группа 1) для проведения расшлихтовки хлопчатобумажных тканей по технологическому режиму, разработанному специалистами УО «ВГТУ».
Проведены исследования по промышленной апробации совмещенного процесса биоотварки и расшлихтовки с последующим белением хлопчатобумажных тканей поверхностной плотность менее 150 г/м2 . Установлено, что при использовании препаратов Целлюлаза и Пектиназа наблюдается снижение капиллярности тканей после процесса беления до уровня ниже допустимого.
Проведены исследования по выявлению причин снижения капиллярности биообработанных хлопчатобумажных тканей после беления, в ходе которых выявлена высокая активность энзимных препаратов, приводящая к повреждению капилляров хлопкового волокна. Рекомендовано провести исследования по снижению активности ферментов целлюлолитического действия.
Проведены исследования по снижению концентраций ферментных препаратов при промышленном использовании в процессах биоподготовки хлопчатобумажных тканей. Результаты исследований показали нецелесообразность снижения рекомендованных концентраций препаратов, т.к. пониженные концентрации не позволяют достичь эффективного удаления шлихты из материала.
Основные публикации:
Ясинская, Н.Н. Применение ферментных препаратов пектинолитического действия для подготовки льняных тканей к колорированию / Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова, К.А. Котко // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2018. – № 2 (35). – С
Ясинская, Н.Н. Биотехнологические способы расшлихтовки текстильных материалов из целлюлозных волокон / Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова, К.А. Котко // Материалы докладов 51-й Международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, 25 апр. 2018 г. / Вит. гос. технол. ун-т. – Витебск, 2018. – Т-1. – С. 358–359., с. 400-403.
«Разработка технологии умягчения целлюлозосодержащих текстильных материалов и изделий периодическим способом»
Цель работы – разработка технологического процесса умягчения целлюлозосодержащих изделий с использованием энзимсодержащих препаратов, выбор рациональных параметров технологического режима для получения необходимого эффекта.
В ходе работы проведен выбор энзимсодержащих препаратов и мягчителей для умягчения целлюлозосодержащих изделий.
Разработаны и оптимизированы технологические режимы энзимной обработки целлюлозосодержащих изделий периодическим способом энзимными препаратами фирмы ф. Archroma, Швейцария и ООО «Фермент» Республика Беларусь с последующим химическим умягчением, проведены исследования физико-механических свойств полученных после обработки образцов изделий, а также анализ эффективности обработки тканей энзимным препаратом.
В результате анализа существующих технологий умягчения готовых изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей установлено, что традиционные химические методы (обработка мягчителями) являются недостаточными для достижения необходимого эффекта, кроме того, кратковременными и неустойчивыми к бытовым стиркам. Результаты исследований показали, что в случае использования биотехнологических способов обработки готовых изделий из целлюлозных волокон достигаются ярко выраженные колористические эффекты и устойчивый к стирка мягкий гриф.
Установлены основные операции для энзимной обработки готовых изделий на оборудовании периодического действия (промышленная стиральная машина с возможностью программирования последовательности операций).
В результате экспериментальных исследований установлено, что в результате обработки происходит значительное умягчение грифа (снижение жесткости) при сохранении прочностных свойств, обработка джинсовых изделий энзимными препаратами позволяет получить желаемые колористические эффекты, на льняных и плащевых изделиях заметный структурный эффект в виде «бархатной» поверхности.
Разработан и оптимизирован технологический процесс энзимной стирки и химического умягчения изделий из льняных и хлопчатобумажных тканей.
Разработанные технологии применимы для широкого ассортимента льняных, хлопчатобумажных и смесовых изделий, включая окрашенные и пестротканые, позволяют расширить ассортимент получаемой продукции с приданием перманентных эффектов мягчения и модных эффектов «поношенности», «стирай-носи», «легкий уход».
Основные публикации:
Ясинская, Н.Н. Применение ферментных препаратов для подготовки хлопчатобумажных и смесовых тканей / Н.Н. Ясинская, Н.В. Скобова // Известия Высших учебных заведений. Технология легкой промышленности: научный журнал, Санкт-Петербург, №2, 2018
Котко, К.А. Исследование процесса биоотварки льняных тканей с использованием жидких целлюлаз / К.А. Котко, Н.В. Скобова, Н.Н. Ясинская, В.Ю. Сергеев // Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности // Сборник научных статей международной научно-технической конференции, 21-22 ноября 2018 г., ВГТУ – Витебск, 2018. – С.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения заданий приняты заказчиком.
Итоги работы кружка «ЭКОСЕКТОР» 2017 г.
– «Реформування системи технічного регулювання відповідно до вимог законодавства єс та торгівлі україни», Всеукраїнська науково-практичної конференціїс тудентів тамолодих учених, 2017 г.
Студ. Котко К.А., стендовый доклад «Использование ферментов для расшлихтовки текстильных материалов».
– «Сучасні хімічні технології: екологічність, інновації, ефективність», Всеукраїнська науково-практичної конференції, 5–6 жовтня 2017 р., ХНТУ м. Херсон (Україна).
Студ. Козодой Т.С., стендовый доклад «Использование ферментов для расшлихтовки текстильных материалов»;
Студ. Котко К.А. стендовый доклад «Использование ферментных обработок для создания структурных эффектов на льняных изделиях».
– «Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности» МНТК, посвященная Году науки, 21-22 ноября 2017 г., ВГТУ.
Студ. Красавин П.В. – доклад «Адсорбция паров муравьиной кислоты при получении химических волокон методом электроформования»;
Cтуд. Плошенко А.О. – доклад «Применение скиммера на локальных очистных сооружениях объектов железной дороги»;
Студ. Козодой Т.С. – доклад «Исследования процесса колорирования шерстяной пряжи озвученным красильным раствором»;
Cтуд. Зязюлькин А.П. – доклад «Очистка сточных вод от нефтепродуктов промышленных предприятий»;
Cтуд. Котко К.А., студ., Бакова Ю.С. – доклад «Возможности энзимных технологий для создания структурных эффектов на льняных тканях»
— 50-й Международная научно-техническая конференция преподавателей и студентов, посвящённой Году науки, Витебск, 20 апр. 2017 г. – 65 докладов студентов (включая стендовые).
— Форум «Инновационное предпринимательство Витебской области «От малого к великому». Победитель молодежного бизнес-форума студентка группы 1Т-2 Бакова Ю.С. Проект «Биотехнологические способы обработки льняных и льносодержащих текстильных материалов», присвоена 3 категория.
Подана заявка на изобретение Заявка №а20150539 от 09.11.2015 МПК Е 02В 15/04, Е 02В 15/10 Установка для удаления нефти и нефтепродуктов с болотистой поверхности / Савенок В.Е., Марущак А.С., Добатовкина А.А., Селезнев П.С. // Оф.бюл. Нац.Центра инт. собственности №3 30.06.17 С.27-28
По результатам конкурса студенческих научных работ 2016 года:
студенческая НИР «Очистка промышленных сточных вод от нефтяных загрязнений», автор студент гр. 5Мл-81 Марущак А.С., научный руководитель – к.т.н., доц. Савенок В.Е. – без категориии.
студенческая НИР «Технология производства крашенной полушерстяной камвольной пряжи», автор студент гр. П-24 Калач В.В., научный руководитель: Ясинская Н.Н., Скобова Н.В. Получен диплом 2 категории.
В 2017 году на республиканский конкурс СНИР подана работа «Текстильные материалы с нанесением нановолокнистых покрытий для косметологии», автор студ. гр. 5Тп-1 Красавин П.В., научный руководители: к.т.н., доц. Тимонов И.А., д.т.н. проф. Рыклин Д.Б.
В 2018 году на кафедре продолжит работу студенческий кружок «Экосектор». Научный руководитель кружка, к.т.н., доцент Савенок В.Е., Председатель кружка, студ. 2От-76 Плошенко И.О. В рамках работы кружка планируется работа студентов для участия в конференциях различного уровня, работа СНИР по направлению кафедры, а также работа СНИР в рамках новой специальности «Экологический менеджмент и аудит»
Научно-исследовательская деятельность кафедры 2017 г.
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:
| Организация | Годовая потребность |
| РУП «Витебскавтодор» | 80 тонн |
| ОАО «Дорстройтрест» | 50 тонн |
| РУП «Белавтострада» | 60 тонн |
| РПРСО «Автомагистраль» | 60 тонн |
| УК СМЭП ГАИ | 20 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
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 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.
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.
Научно-исследовательская деятельность кафедры 2016 г.
Наименования этапа «Проектирование рациональных пакетов материалов для верхней одежды с улучшенными эксплуатационными и теплофизическими свойствами».
Цель этапа – проектирование рациональных составов пакетов материалов для верхней одежды с улучшенными гигиеническими и теплопроводными свойствами. Задание по этапу выполнено полностью.
В ходе анализа литературных источников установлено, что к важнейшим гигиеническим требованиям относятся:
- Теплозащитная способность одежды должна максимально соответствовать условиям носки и интенсивности работы. В соответствии с этим конструкция одежды должна предусматривать регулируемость ее теплозащитных свойств.
- Воздухопроницаемость одежды должна соответствовать конкретным условиям деятельности человека и быть также регулируемой.
- Одежда, предназначенная для носки на открытом воздухе, должна быть непроницаемой для атмосферной и почвенной влаги.
- Покрой одежды должен обеспечивать максимальную свободу разнообразных движений человека, необходимых при работе и передвижении, легкость надевания и снимания одежды, не стеснять дыхания и кровообращения.
- Одежды должна быть максимальна легкой и мягкой.
Для исследований были выбраны пакеты материалов, включающие основной материал (шерстяные и полушерстяные, плащевые ткани), подкладочный материал (шелковые, хлопчатобумажные ткани, трикотажные полотна) и утепляющий материал (полушерстяные ватины, нетканые объемные утеплители и поролоны).
Проведены исследования воздухопроницаемости, паропроницаемости и теплозащитных свойств пакетов материалов.
Установлено, что основное влияние на величину воздухопроницаемости влияют ткань верха и утеплитель используемые в пакете материалов. При использовании ватина во всех пакетах установлено понижение воздухопроницаемости пакета в целом. Наибольшую воздухопроницаемость пакеты материалов имеют при использовании синтетических утеплителей. В пакетах, тканью верха которых является Грета, 4С5 -КВгл+ВОсн наилучшим показателем обладает пакет с утеплителем холлофайбер.
Для исследования теплового сопротивления рассматривались пакеты материалов с разными вида наполнителями, а именно: синтепон; изософт; холлофайбер; ватин. Наилучшими теплозащитными свойствами обладают пакеты, поверхностная плотность теплоизолирующая слоя которых находиться в пределах от 100 до 250 г/м2. Из всех исследуемых синтетических утеплителей наилучшие показатели показал изософт, он обладает наибольшим тепловым сопротивлением.
При комплектовании рационального пакета материалов для теплозащитной одежды рекомендуется использовать ткани из 100% полиэфира, с синтетическим утеплителем изософт, холлофайбер. Выбор того или иного утеплителя зависит от того для каким именно условий будет предназначено данное изделие. Это позволит получить теплозащитные пакеты одежды с наилучшими гигиеническими свойствами.
Основные публикации:
Ковчур, С. Г. Токсичные вещества в технологических процессах / С. Г. Ковчур, В.Н. Потоцкий // Новые технологии рециклинга отходов производства и потребления : матер. докладов Междунар. науч.-техн. конф. БГТУ, Минск, 19−21 октября 2016 г. / Белорус. гос. технол. ун-т. – Минск, 2016. – С. 194–198.
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 цемента в составе серой тротуарной плитки шламом продувочной воды ТЭЦ; заменить весь пигмент в составе цветной тротуарной плитки прокалёнными неорганическими отходами станций обезжелезивания.
Проведён мониторинг качественного и количественного химического состава железосодержащих неорганических отходов водонасосных станций №1 – №4 г. Витебска. Подобные исследования проводились в 2008 г., 2010 г., 2014 г. Определено количество железосодержащих неорганических отходов на территории Республики Беларусь по данным РУП «БелНИЦ «Экология» по состоянию на 01.01.2016 г. Установлено, что масштабы образующихся шламовых отходов являются значительными для организации их промышленной переработки. Определён качественный и количественный состав шлама продувочной воды Витебской ТЭЦ. Содержание в весовых процентах в пересчёте на сухое вещество: Fe(OH)3: 29 – 31 %; Al2O3: 7,5 – 8,5 %; SiO2: 28 – 29 %; (CaSO4 + MgSO4): 4,5 – 5 %; органические вещества – остальное. Проведён мониторинг содержания в железосодержащих отходах микроэлементов (тяжёлых металлов). Исследования проводились в 2008 г., 2010 г., 2014 г., 2016 г. Содержание большинства тяжёлых металлов в отходах не превышает допустимых санитарных норм, что даёт возможность использовать железосодержащие отходы для изготовления строительных материалов. Содержание микроэлементов (тяжёлых металлов) в отходах необходимо контролировать постоянно. Разрешение на выпуск каждой партии строительных материалов необходимо получать в центре гиены и эпидемиологии.
Определены компоненты исходного сырья для производства серой тротуарной плитки. В качестве сырья для производства серой тротуарной плитки используются: цемент, песок, шлам продувочной воды теплоэлектроцентралей, вода. Определены технические характеристики компонентов. Разработаны рецептуры и составы сырья для изготовления серой тротуарной плитки, включающие различные содержания шлама продувочной воды теплоэлектроцентралей и других составляющих компонентов. Плитка тротуарная может изготавливается методом полусухого вибропрессования или по вибролитьевой технологии.
Определены компоненты исходного сырья для производства цветной тротуарной плитки. В качестве сырья для производства цветной тротуарной плитки используются: цемент, песок, неорганические отходы станций обезжелезивания (прокалённые и непрокалённые), вода. Цветную тротуарную плитку изготавливают используя технологию вибролитья. Разработана рецептура и состав сырья для изготовления цветной тротуарной плитки, включающая различную толщину цветного слоя. Разработана рецептура в соответствии с СТБ 1.4–96 и составы сырья для изготовления керамической плитки с использованием неорганических отходов станций обезжелезивания. Керамическую массу подготовить пластическим способом при влажности 18–20 %, из которой формовать плитку, сушить до влажности 8 %, затем обжигать при температуре 1050 ºС.
На ОАО «Обольский керамический завод» для дальнейших исследований изготовлена опытная партия тротуарной плитки с добавками неорганических отходов (10 штук, справка от 02.12.2016 № 2423).
Основные публикации:
Ковчур, С. Г. Использование неорганических промышленных отходов при производстве тротуарной плитки / С. Г. Ковчур, А. В. Гречаников, А.А. Трутнёв, А.П. Платонов, А.С. Ковчур, А. В. Гречаников, С. Г. Ковчур // Новые технологии рециклинга отходов производства и потребления : матер. докладов Междунар. науч.-техн. конф. БГТУ, Минск, 19−21 октября 2016 г. / Белорус. гос. технол. ун-т. – Минск, 2016. – С. 143–145.
Трутнёв, А.А. Использование железосодержащих промышленных отходов для изготовления керамического кирпича методом пластического формования / А.А. Трутнёв, // 49-я республиканская науч.-техн. конф. препод. и студ. : материал. докл., Витебск, 27 апр. 2016 г. / Вит. гос. технол. ун-т. – Витебск, 2016. – Т-1. – С. 303–305.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Проведен анализ свойств и выбор полимерных композиций, используемых при электроформировании в качестве нановолокнистых покрытий текстильных материалов. Проведены экспериментальные исследования по определению влияния состава и концентрации растворов полимеров на их реологические, термодинамические и электрические свойства.
Выполнена оценка влияния качественного состава полимерной композиции и количества ее нанесения на адгезионную прочность покрытия, разработаны рекомендации по составлению полимерных композиций для достижения минимальной и максимальной адгезионной прочности покрытия.
Проведены исследования физико-химических свойств полимерных композиций, разработаны оптимальные составы для получения нановолокнистых покрытий с заданными свойствами.
Исследованы физико-механических свойств текстильных материалов с нановолокнистыми покрытиями, установлено влияние состава и режима нанесения покрытия, а также вида текстильной основы на характеристики вырабатываемых материалов.
Наработаны опытные образцы текстильных материалов с нановолокнистым покрытием в производственных условиях ОАО «Завод горного воска».
Основные публикации:
1. Рыклин, Д.Б. Влияние содержания полиамида-6 в муравьиной кислоте навязкость прядильного раствора для электроформования / Д. Б. Рыклин, Н.Н. Ясинская, А.В. Евтушенко, Д.Д. Джумагулыев // Новое в технике и технологии в текстильной и лёгкой промышленности : материалы докладов Международной научно-технической конференции, 25-26 ноября 2015 г. / УО «ВГТУ». – Витебск, 2015. – C. 119-121.
2. Рыклин, Д.Б. Исследование раствора полиамида-6 для получения нановолокнистых покрытий методом электроформования / Д. Б. Рыклин, Н.Н. Ясинская, А.В. Евтушенко, Д.Д. Джумагулыев. – Вестник УО «ВГТУ». – 2016. – №30. – C. 90–98.
3. Žaneta Rukuižienė, Audronė Ragaišienė, Rimvydas Milašius, Dzmitry Ryklin, Natallia Yasinskaya, Aliaksandr Yeutushenka INFLUENCE OF POLYAMIDE 6 VISCOSITY ON ELECTROSPUN WEB STRUCTURE / Autex Research Journal. 6th World Textile Conference AUTEX 2016 8–10 June 2016, Ljubljana, Slovenia.
4. Евтушенко, А.В. Оценка влияния состава волокнообразующего раствора на диаметр волокон, полученных методом электроформования / А.В. Евтушенко, Д.Б. Рыклин, Н.Н. Ясинская // Дизайн, технологии и инновации в текстильной и лёгкой промышленности (ИННОВАЦИИ-2016): сборник материалов Международной научно- технической конференции. Часть 1. – М.: ФГБОУ ВО «МГУДТ», 2016. – С. 46-50
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Научно-исследовательская деятельность кафедры 2015 г.
Наименования этапа «Разработка методов очистки воды и почвы промышленной зоны предприятия от нефтяных загрязнений и разработка технологии по их применению».
Задание по этапу выполнено полностью.
В настоящее время вопросы экологии промышленного производства особенно актуальны. В результате возрастания масштабных техногенных воздействий человека на природные процессы происходят глобальные изменения окружающей среды, в частности, накапливание оксидов серы, азота, тяжелых металлов, канцерогенных веществ, разнообразных отходов производств, вызывающих гибель растений и отрицательно влияющих на здоровье людей. Непрерывное загрязнение водоемов нарушает характер взаимодействия между гидро- и атмосферой. Общеизвестно, что экологическая напряженность обусловлена низким уровнем технологий и усугубляется несовершенством очистных сооружений.
Отсутствие современных очистных сооружений на большинстве предприятий, а также рост объемов производства привели к увеличению загрязнений производственных сточных вод по основным показателям. Очистные сооружения городов и малых населенных пунктов не справляются с возросшей нагрузкой по очистке стоков. Большинство промышленных предприятий имеет как минеральные, так и органические загрязнения сточных вод в различных соотношениях. Концентрация загрязняющих веществ в сточных водах различных предприятий неодинакова и колеблется в весьма широких пределах, в зависимости от расхода воды на единицу продукции, совершенства технологического процесса и производственного оборудования.
Концентрация загрязнений в производственных сточных водах может также сильно колебаться во времени и зависит от хода технологического процесса в отдельных цехах или на предприятии в целом.
В качестве базовых рассматривались очистные сооружения Республиканского унитарного производственного предприятия (РУПП) «Витязь» и РУПП «ВЗРД «Монолит». Очистные сооружения промышленной канализации РУПП «Витязь» расположены на 4 уровнях и имеют общую площадь 1100м2. Предназначены для очистки промышленных стоков.
Основной задачей очистных сооружений является доведение до норм ПДК сбрасываемых стоков и сведение к минимуму экологического ущерба, наносимыми этими сточными водами. Контроль за работой очистных сооружений осуществляется лабораторией участка и лабораторией охраны окружающей среды и промышленной санитарии по графику. Одним из основных контролируемых параметров является содержание нефтепродуктов в сточных водах. Проведенный нами периодический контроль путем отбора проб в течении года, показывает, что среднегодовое содержание нефтепродуктов в сточных водах превышает норму. Среднемесячные данные периодического контроля свидетельствуют, что на заводе существует проблема очистки сточных вод от нефтепродуктов, главным образом технических масел.
РУПП «ВЗРД «Монолит» имеет хозяйственно-фекальную и производственную ливневую канализацию. Водоотведение заводом в городской коллектор производится через два выпуска промышленных стоков и один выпуск -хозяйственно-фекальной канализации, где исключено попадание тяжелых металлов. Ежегодное водоотведение завода колеблется в пределах 100-120 тыс.м3, в том числе хозяйственно-бытовые воды — 65-75 тыс.м3, производственные 40-50 тыс.м3. На предприятии имеются локальные очистные сооружения в составе которых следующее оборудование: накопители стоков, блок известкового раствора, отстойник, вакуум-фильтры, емкость для приготовления реагентов. Среднегодовое очищение гальваностоков на локальных очистных сооружениях 6 тыс. м3. На РУПП «ВЗРД «МОНОЛИТ» имеются точки контроля сточных вод хозяйственно-бытовой канализации (12 точек отбора проб) и производственной ливневой канализации (5 точек отбора проб). По результатам исследований установлено, что основными загрязняющими веществами в составе сточных вод являются нефтепродукты, взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, медь, цинк, однако превышений ПДК нет.
На данный момент существует множество технологий по улавливанию и удалению нефти и нефтепродуктов из сточных и поверхностных вод, однако они либо недостаточно эффективны, либо сложны в эксплуатации и энергоемки. Нами разработан радиальный отстойник для улавливания и сбора, плавающих на поверхности сточной воды нефтяных загрязнений.
Радиальный отстойник включает корпус, представляющий собой вертикально установленный на твердую поверхность полый цилиндр, сбоку к которому в верхней части подходит центральная труба для подачи очищаемой воды, а с другого бока корпуса, в его нижней части, размещен желоб для отвода очищенной воды. С обоих сторон корпуса установлены две стойки с реечным механизмом. На стойках размещена, с возможностью вертикального возвратно-поступательного движения ферма, центр которой расположен над центром корпуса. К ферме с помощью соединительных тяг крепится перфорированная доска. Для улучшения качества сгона плавающих частиц (нефтенасыщенного сорбента) в бункер, доска может быть соединена с фермой шарнирно, с возможностью своего наклона относительно горизонтальной оси. Наклон доски в сторону бункера при ее подъеме над радиальным отстойником обеспечивает более качественный сгон скребками нефтенасыщенного сорбента в бункер. К соединительным тягам шарнирно крепятся скребки, с возможностью своего поворота на плоскости перфорированной доски. В другом варианте исполнения два скребка могут быть закреплены в подшипниках на двух осях, установленных в центре фермы вертикально таким образом, что скребки располагаются с зазором над поверхностью доски горизонтально от ее центра до периферии, параллельно и плотно друг к другу. При сгоне нефтенасыщенного сорбента в бункер скребки движутся по полуокружностям в противоположных направлениях, очищая каждый свою половину доски. Возле корпуса снаружи установлен бункер, изгиб которого позволяет плотно прилегать к корпусу.
Радиальный отстойник работает следующим образом. Очищаемая вода подается внутрь корпуса по центральной трубе. В исходном положении, закрепленная жестко с помощью соединительных тяг с фермой, перфорированная доска находится ниже уровня воды в корпусе. При появлении на свободной поверхности воды внутри корпуса нефтяных загрязнений (любых плавающих частиц, имеющих плотность меньше, чем плотность воды), на воду наносят нефтепоглощающий (поглощающий плавающие частицы) сорбент. После впитывания нефтяных загрязнений сорбентом, включают привод реечных механизмов обоих стоек и начинают производить подъем перфорированной доски на высоту, превышающую уровень воды в радиальном отстойнике и высоту стенок корпуса, чем обеспечивают сбор нефтенасыщенного сорбента на поверхности перфорированной доски, не препятствуя сливу воды обратно в радиальный отстойник.
Затем, с помощью привода приводят в движение скребки, которые, осуществляют возвратно-поступательное движение по плоскости перфорированной доски и сбрасывают нефтенасыщенный сорбент в бункер. При этом движение скребков происходит с небольшим сдвигом во времени во избежание зацепов друг с другом. Из бункера нефтенасыщенный сорбент удаляется на утилизацию. Очищенная от нефтяных загрязнений и плавающих (взвешенных) частиц вода из корпуса, отводится через желоб для сброса в коллектор или для дальнейшей очистки на другом оборудовании. Затем, подвижную ферму опускают вниз на высоту, обеспечивающую погружение перфорированной доски ниже уровня поверхности воды в корпусе для следующего цикла очистки сточных вод.
Использование сорбента для очистки сточных вод в радиальном отстойнике сократит время их очистки от нефтяных загрязнений и других плавающих частиц. В то же время при необходимости увеличения времени отстаивания сточных вод в радиальном отстойнике необходимо уменьшить расход очищаемых сточных вод, поступающих в него и удаляемых из него очищенных сточных вод с помощью запорно-регулирующей арматуры. Применение данного радиального отстойника позволит повысить качество и эффективность улавливания и сбора, плавающих на поверхности сточных вод нефтяных загрязнений, за счет технического решения, позволяющего улавливать нефтяные загрязнения и взвешенные частицы с помощью сорбента с последующим механическим удалением нефтенасыщенного сорбента. Применение радиального отстойника в предлагаемом конструктивном исполнении более эффективно для небольших, по расходу воды, очистных сооружений.
Основные публикации:
Савенок, В.Е. Технология очистки сточных вод от нефтяных загрязнений / В.Е. Савенок В.Е., А.С. Марущак // Материалы межд. НТК 25-26.11.2015 г., Витеб. гос. технолог. ун-т «Новое в технике и технологии в текстильной и лёгкой промышленности». – Витебск, ВГТУ, 2015 – С. 263-265.
Савенок, В.Е. Магнитное боновое заграждение / Савенок В.Е, Добатовкина А.А., Марущак А.С.// сб. материалов Респ. НПК в 2-х ч., 15.05.15 г., БрГУ «Конференция молодых ученых». – Брест, 2015. – ч.1 – С. 143–144
Заявка на изобретение а20140380 BY, МПК Е03F 5/14, Е02В 15/04, C02F 1/28. Радиальный отстойник / Савенок В.Е., Марущак А.С., Добатовкина А.А. Заявлено 10.07.14 // Приоритетная справка Нац. Центра интеллект. собственности РБ от 23.07.14. – Оф.бюл. Нац.Центра инт. собственности № 6 31.12.15.
Цель НИР – разработать новый состав сырья для изготовления керамического кирпича с использованием неорганических отходов станций обезжелезивания и шлама продувочной воды теплоэлектроцентралей.
Задача НИР – заменить отощающие добавки (шамот, керамзит), входящие в состав сырья, шламом продувочной воды ТЭЦ или отходами станций обезжелезивания, исследовать влияние на процессы структурообразования при изготовлении керамического кирпича содержания в исходном сырье железосодержащих неорганических отходов, изучить влияние гранулометрического состава отходов на физико-механические свойства керамического кирпича.
В результате проведённых исследований определён состав неорганических отходов (шлама), образующихся на станциях обезжелезивания и теплоэлектроцентралях. Установлен состав отходов, образующихся при водоподготовке на котельной «Южная» ОАО «Витязь». Результаты определений: Fe(OH)3: 21–23%; SiO2: 31–32 %; CaCo3: 8–9%; CaSO4: 4–5 %; органические вещества: 32–36 %. Определён также химический состав неорганических отходов станции обезжелезивания № 4 водозабора «Лучёса»: SiO2 – 45–47 %; Fe3+ – 31–32 %; Ca2+ – 4,5–5,5 %; Mg2+ – 1,5–2,5 %; анионы – остальное.
В результате изучения монографий, научных работ, патентных материалов установлено, что в Республике Беларусь и за рубежом не проводятся исследования по использованию неорганических отходов теплоэлектроцентралей и станций обезжелезивания для изготовления керамического кирпича.
В результате проведённых исследований установлено, что 10–20 % глины, входящей в состав исходной смеси, можно заменить сухими неорганическими отходами, образующимися при водоподготовке на теплоэлектроцентралях или станциях обезжелезивания, поскольку по содержанию основных компонентов глинистая масса сходна с неорганическими отходами. Новый состав сырья важен в плане ресурсосбережения и импортозамещения.
В результате исследований установлена возможность производства на основе глинистого сырья с добавкой отходов ТЭЦ кирпича методом пластического формования. Образцы кирпича керамического рядового полнотелого одинарного пластического формования (опытного) соответствуют требованиям СТБ 1160-99 «Кирпич и камни керамические. Технические условия». Оптимальное содержание неорганических прокалённых отходов ТЭЦ составляет 15–20 % (масс.). При прокаливании неорганических отходов, входящих в состав исходного сырья, получается красный железооксидный пигмент, близкий по свойствам к железному сурику, что даёт возможность регулировать цветовую гамму кирпича.
На рентгеновском дифрактомере и сканирующем электронном микроскопе изучены кристаллическая микроструктура и химический состав образцов. установлено, что эффективность добавок отходов зависит от их дисперсности и зернового состава. Неорганические отходы ТЭЦ улучшают гранулометрический состав сырья.
В испытательном центре государственного предприятия «Институт НИИСМ» (г. Минск) проведены испытания кирпича керамического (опытного), содержащего от 5 до 25 % (масс.) железосодержащих отходов вместо глины. Установлено, что по физико-механическим свойствам опытный керамический кирпич соответствует требованиям СТБ 1160-99 «Кирпич и камни керамические. Технические условия».
Степень внедрения – на ОАО «Обольский керамический завод» в июле 2014 г. и в августе 2015 г. изготовлены опытные партии керамического кирпича (2700 шт. и 3000 шт. соответственно) методом пластического формования – кирпич керамический рядовой полнотелый одинарный, пластического формования, с добавкой отходов химводоподготовки (код – 8410500).
Основные публикации:
Платонов, А.П. Изготовления керамического кирпича с использованием промышленных отходов / А. П. Платонов, А.В. Гречаников, А.С. Ковчур, С.Г. Ковчур, П.И. Манак // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2015. – № 28. – С. 128–134.
Гречаников, А. В. Керамические строительные материалы с использованием неорганических отходов станций обезжелезивания и ТЭЦ / А. В. Гречаников, А. П. Платонов, С.Г. Ковчур // Инновации. Инвестиции. Перспективы : материалы междунар. форума, Витебск 19–20 марта 2015 г. – Витебск : Витебский областной центр маркетинга, 2015. – С. 61–62.
Керамическая масса для производства строительного кирпича: пат. 18790 Респ. Беларусь / А.П. Платонов, А.А. Трутнёв, С.Г. Ковчур, А.С. Ковчур, П.И. Манак; заявитель Витеб. гос. технолог. ун-т. – № а 20130766 ; заявл. 17.06.2013 ; опубл. 30.12.2014 // Афiцыйны бюл. / Нац. Цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2014. – № 11 (182). – С. 76.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Цель НИР – реализация проекта по созданию производства инновационного продукта – цветной тротуарной плитки с использованием железосодержащих отходов, образующихся при водоподготовке на теплоэлектроцентралях и станциях обезжелезивания.
Основной задачей НИР является разработка рецептуры и состава сырья для изготовления цветной тротуарной плитки.
По данным Витебского областного комитета природных ресурсов и охраны окружающей среды на территории области накопилось около 60 000 тонн железосодержащих отходов (40 000 тонн шлама продувочной воды ТЭЦ и 20 000 шлама с полей фильтрации). Учитывая, что на долю тепловых электростанций в Беларуси приходится основная часть вырабатываемой энергии, масштабы образующихся шламовых отходов являются значительными для организации их промышленной переработки. Наиболее рациональным направлением утилизации промышленных отходов является их использование в качестве техногенного сырья при изготовлении продукции строительного назначения.
Объектом исследования является шлам продувки осветлителей из секции № 4 шламонакопителя Витебской ТЭЦ. Химический состав шлама определялся методами количественного анализа. Содержание остальных тяжёлых металлов в отходах определялось на спектрографе PGS-2. Содержание в отходах большинства тяжёлых металлов незначительно, т.е. не превышает предела чувствительности метода анализа. Содержание микроэлементов в отходах необходимо контролировать постоянно. Это даёт возможность использовать отходы для изготовления керамического кирпича.
В качестве сырья для производства цветной тротуарной плитки используются: цемент, песок, неорганические отходы ТЭЦ или станций обезжелезивания, вода. Отходы могут быть непрокаленные и прокаленные. Разработан температурный режим прокаливания отходов. Проведённые исследования показали, что железосодержащие отходы связывают воду и повышают морозостойкость тротуарной плитки, а мелкозернистая добавка неорганических отходов повышает её прочность. Новый состав сырья важен в плане ресурсосбережения (экономится 25–30 % цемента) и импортозамещения (железосодержащий пигмент типа «сурик» в Беларуси не производится).
Основные публикации:
Гречаников, А. В. Керамические строительные материалы с использованием неорганических отходов станций обезжелезивания и ТЭЦ / А. В. Гречаников, А. П. Платонов, С.Г. Ковчур // Инновации. Инвестиции. Перспективы : материалы междунар. форума, Витебск 19–20 марта 2015 г. – Витебск : Витебский областной центр маркетинга, 2015. – С. 61–62.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Научно-исследовательская деятельность кафедры 2014 г.
Одной из наиболее важных экологических проблем является утилизация и очистка сточных вод.
В республике Беларусь широко осуществляются мероприятия по охране окружающей среды, в частности по очистке производственных сточных вод. Общеизвестно, что экологическая напряженность обусловлена низким уровнем технологий и усугубляется несовершенством очистных сооружений. Все промышленные объекты имеют различные загрязняющие вещества в сточных водах, номенклатура которых зависит как от технологии производства и совершенства технологических процессов, так и объемов производства , обуславливающие расходы воды на единицу продукции. Количественный состав загрязнений обусловлен режимом и объемами работы предприятиями в целом и его структурных подразделений.
По результатам исследований установлено, что основными загрязняющими веществами в составе сточных вод являются нефтепродукты, взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, медь, цинк, однако превышений ПДК нет.
В настоящее время существует большое число различных способов и устройств сбора и удаления нефтяных загрязнений с поверхности воды, однако, проблем очистки промышленных стоков от нефтяных загрязнений является по-прежнему актуальной. Существующие способы и технологии часто являются трудо – и энергоемкими, а поэтому дорогостоящими и не всегда эффективными.
Например, система для автоматического улавливания и сбора, плавающих на поверхности воды нефтяных загрязнений, которая может быть использована для улавливания и удаления нефти и нефтепродуктов из сточных коллекторов, а так же с поверхности открытых водотоков небольшой ширины.
Система включает боновое заграждение, состоящие из полых поплавков, между которыми размещены продольные горизонтальные полосы, образующие вместе горизонтальные жалюзи, транспортерную ленту со сборными лопатками, установленную впереди бонового заграждения на барабанах, закрепленных на раме и приемное устройство с отстойной емкостью. Система также снабжена двумя электроприводами и двумя реле и датчиком. Система работает следующим образом. В сточный коллектор (на водоток) устанавливают боновое заграждение, полые поплавки которого обеспечивают его плавучесть. Продольные горизонтальные полосы бонового заграждения соединяют тягой с электроприводом, при этом они в исходном состоянии повернуты таким образом, что между ними образуются щелевые зазоры, через которые свободно протекает вода водотока. Впереди бонового заграждения устанавливают поплавковый механический датчик, который соединяют сигнальными проводами с двумя реле двух электроприводов. Затем, также впереди бонового заграждения закрепляют между боковыми поверхностями водотока раму, на которой закрепляют с возможностью вращения оси барабанов, на которые одевают транспортерную ленту, снабженную сборными лопатками с пружинами. Шкив крайнего барабана соединяют со шкивом электропривода цепной передачей. К противоположной боковой поверхности закрепляют приемное устройство, имеющее отстойную емкость. Поплавковый шибер приемного устройства настроен таким образом, что при отсутствии нефтяного загрязнения он закрывает поступление воды из своего водоприемного отверстия (находящегося на уровне воды в водотоке) в отстойную емкость. В случае попадания воды в отстойную емкость, при нарушении герметичности закрытия водоприемного отверстия, вода отводится сбросным сифоном в водоток ниже по течению за боновое заграждение. Если в воде, текущей по сточному коллектору (водотоку), не содержатся нефтяные загрязнения, то вода свободно перетекает сквозь щелевые зазоры между продольными горизонтальными полосами, бонового заграждения.
При появлении на воде перед боновым заграждением пленки нефтяных загрязнений, т.к. плотность нефтяных загрязнений меньше плотности воды, срабатывает поплавковый механический датчик и от него выдается управляющий сигнал на оба реле. Одно реле срабатывает и включает электропривод, который с помощью тяги поворачивает продольные горизонтальные полосы, что обеспечивает закрытие щелевых зазоров бонового заграждения, т.е. предотвращается дальнейшее перемещение нефтяных загрязнений вниз по водотоку.
Следует отметить, что нижние, незагрязненные слои водотока, в режиме работы системы, когда щелевые зазоры бонового заграждения закрыты, протекают под ним беспрепятственно, т.е. функционал водотока не снижается. Одновременно срабатывает второе реле, которое включает другой электропривод, который с помощью цепной передачи приводит в движение транспортерную ленту. Сборные лопатки транспортерной ленты перемещают нефтяные загрязнения к приемному устройству, достигнув боковой поверхности, лопатки складываются, а затем, пройдя точку контакта, под действием пружин, вновь принимают вертикальное положение. Нефтяные загрязнения имеют плотность меньше, чем плотность воды, поэтому поплавковый шибер начинает опускаться вниз, открывая водоприемное отверстие, через которое нефтяные загрязнения вместе с водой поступают в приемное устройство. Поплавковый шибер реагирует на различную толщину нефтяного загрязнения — чем больше поверхностный слой нефтяных загрязнений, тем глубже опускается поплавковый шибер и больше открывается водоприемное отверстие. Увеличение пропускной способности водоприемного отверстия обеспечивается дополнительной регулировкой поплавкового шибера. В приемном устройстве вода отстаивается, а нефтяные загрязнения скапливаются в его верхней части, откуда откачиваются насосным оборудованием. Отстоявшаяся вода опускается вниз в отстойную емкость, а из нее отводится сбросным сифоном в водоток ниже по течению за боновое заграждение.
Основные публикации:
Савенок, В.Е. Контроль и очистка сточных вод промышленного объекта/ В.Е. Савенок В.Е., А.А. Добатовкина, А.С. Марущак // Материалы межд. НТК 24-25.04.14, Белорус.-Рос. ун-т «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии»: 24-25.04.14, с326.- 327.
Савенок, В.Е. Методы и способы очистки сточных вод / Савенок В.Е, Марущак А.С.// Сборник материалов МНТК преподавателей и студентов УО «ВГТУ: Витебск 24.04.14. Витебск: ВГТУ, 2014.- с.295-297
Лещева, К.В. Применение 3-х мерного моделирования при разработке средств защиты водных объектов от нефтяных загрязнений / К.В.Лещева, А.С. Марущак, В.Е. Савенок // Тезисы докладов 47 РНТК преподавателей и студентов УО «ВГТУ: Витебск 24.04.14. Витебск: ВГТУ, 2014.- с.171-172.
В результате выполнения работ по г/б № 313 объектом исследования являлся шлам продувочной воды из секции № 4 шламонакопителя Витебской ТЭЦ. Химический состав шлама определялся методами количественного анализа. Определялся также состав неорганических отходов станций обезжелезивания г. Витебска. Станция № 1: SiO2 – 45-47 %; Fe3+ – 31-32 %; Ca2+ – 4,5-5,5 %; Mg2+ – 1,5-2,5 %; анионы – остальное. Станция № 2: SiO2 – 48-49 %; Fe3+ – 30,5-31,5 %; Ca2+ – 4,5-5,2 %; Mg2+ – 2,0-2,5 %; анионы – остальное. Исследовалось содержание в отходах тяжёлых металлов: марганца, цинка, титана, меди, циркония, свинца, бария, иттрия, молибдена, хрома, ванадия, никеля, кобальта, бериллия, иттербия, ниобия, скандия, олова, галлия, серебра, кадмия, сурьмы, висмута, мышьяка, вольфрама, ртути, таллия, стронция, германия. Содержание в отходах большинства тяжёлых металлов незначительно, т.е. не превышает предела чувствительности метода анализа, что даёт возможность использовать отходы для изготовления керамического кирпича.
Разработана рецептура в соответствии с СТБ 1.4–96 и состав сырья для изготовления керамического кирпича с использованием неорганических отходов станций обезжелезивания. Использовались отходы станции обезжелезивания водозабора № 4 «Лучёса» г. Витебска. Подготовлены два состава керамической массы. Не изменяя технологический процесс изготовления кирпича, в состав исходного сырья добавляли от 5 до 20 % прокалённых неорганических железосодержащих отходов. Качественные показатели кирпича соответствуют требованиям СТБ 1286–2001 «Кирпич керамический». Исследовано влияние содержания в исходном сырье железосодержащих неорганических отходов на процессы структурообразования, происходящие в керамическом кирпиче. Отходы содержат оксиды железа, что регулирует и улучшает цветовую гамму и внешний вид изделия. За счёт использования в составе сырья отходов стоимость керамического кирпича снижается на 10–15 %.
Неорганические отходы ТЭЦ могут служить в качестве отощающих добавок в производстве керамического кирпича на основе глинистых пород. В качестве отощающих добавок на предприятии используют шамот (молотый кирпич с фракциями от 0,5 до 5 мм или керамзиты) в количестве от 12 до 18 % в составе кирпича. Неорганические отходы, как отощающая добавка, уменьшают пластичность глины, связывают воду. В результате изделие легче формуется, повышается качество продукции, в частности, морозостойкость. Эффективность действия добавок зависит от их дисперсности и зернового состава. Мелкозернистая добавка неорганических отходов, ухудшая сушильные свойства сырца, вместе с тем повышает прочность готовых изделий, спекаясь с глинистой породой при обжиге. Исследовано влияние содержания в исходном сырье железосодержащих неорганических отходов на процессы структурообразования, происходящие в керамическом кирпиче. Изучено влияние гранулометрического состава отходов на процесс формования изделий. Кирпич, изготовленный с добавками шлама, обладает стабильной прочностью, высокой морозостойкостью, кислотостойкостью и низкой истираемостью. Отходы содержат красящие оксиды (пигменты) – сурик и охру, что регулирует и улучшает цветовую гамму и внешний вид изделия – его товарный вид.
Основные публикации:
Гречаников, А.В. Неорганические отходы станций обезжелезивания и теплоэлектроцентралей как добавка к керамическим массам строительного назначения / А.В. Гречаников, А.П. Платонов, С.Г. Ковчур // Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии : матер. Междунар. науч.-техн. конф. БГТУ, Минск, 26–28 нояб. 2014 г. / БГТУ. – Минск, 2014. – С. 376–379.
«Керамическая масса для производства строительного кирпича». Описание патента № 18700, авторы Платонов А.П., Трутнев А.А., Ковчур С.Г., Ковчур А.С., Манак П.И.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
Проанализированы свойства коагулянтов и флокулянтов, которые используются при водоподготовке на теплоэлектроцентр алях. Установлено, что неорганическим коагулянтам свойственны недостатки, не обеспечивающие содержания в воде нормируемых количеств катионов металлов. Полимерные коагулянты по сравнению с неорганическими обладают существенными преимуществами. Полимеры не являются чувствительными к изменению величины рН обрабатываемой воды. Установлено, что в зависимости от величины добавки один и тот же полимер может быть как флокулянтом, так и стабилизатором дисперсной системы. В лаборатории синтезированы полиэлектролиты, используемые в качестве коагулянтов и флокулянтов: полистиролсульфокислота (НР) и её соли, хлорид поливинилбензилтриметиламмония.
Исследована вязкость растворов полиэлектролитов, что даёт возможность определить их оптимальную концентрацию как флокулянтов. Важная информация о конформации макромолекул получена при изучении осмотических свойств растворов полиэлектролитов. Изучены закономерности взаимодействия в смешанном растворе: полиэлектролит-низкомолекулярный электролит, что даёт возможность определить оптимальную концентрацию полиэлектролита при водоподготовке.
Исследован процесс осаждения взвешенных частиц, происходящий в осветлителях цеха химводоподготовки. Изучен вопрос возможного применения в качестве флокулянта отходов промышленного производства – сополимера акрилонитрила, винилхлорида и полистиролсульфоната натрия, имеющихся на предприятии «Полимир» ОАО «Нафтан».
Исследовано влияние добавок сополимера на качество воды при водоподготовке на ТЭЦ «Южная» ОАО «Витязь». Применение отходов снижает стоимость водоподготовки на ТЭЦ на 10-15 %.
Результаты НИР Х13ВТ-002/625 нашли дальнейшее развитие в Государственной программе научных исследований «Строительные материалы и технологии» (задание 54) «Разработка научных основ рксурсосберегающей, импортозамещающей технологии изготовления кирпича керамического с использованием промышленных отходов». Срок выполнения: 2014-2015 гг. Научный руководитель – С.Г. Ковчур.
В I квартале 2015 г. планируется подготовить практические рекомендации для ТЭЦ № 3 и № 4 г. Минска, ТЭЦ № 5 Минского района по подбору оптимального состава коагулянтов и флокулянтов при водоподготовке. Планируется исследовать химический состав шлама. По данным Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды по состоянию на 01.09.2014 г. на ТЭЦ № 3 РУП «Минскэнерго» накопилось 2500 тонн железосодержащего шлама химводоподготовки, на ТЭЦ № 4 – 750 тонн, на ТЭЦ № 5 – 980 тонн.
В I квартале 2015 г. планируется изучить возможность использования в качестве флокулянтов отходов других акриловых полимеров, имеющихся на предприятии «Полимир» ОАО «Нафтан».
Подготовлены рекомендации для ТЭЦ «Южная» ОАО «Витязь» и Витебской ТЭЦ по использованию новых полиэлектролитов (поликатионитов и полианионитов) в процессе водоподготовки.
По результатам исследований подготовлена заявка на получение патента на изобретение: Платонов А.П., Гречаников А.В., Ковчур С.Г., Трутнёв А.А., Ковчур А.С. «Новые полимерные флокулянты».
Подготовлена к изданию монография: Платонов А.П., Гречаников А.В., Ковчур А.С., Ковчур С.Г. «Комплексная утилизация неорганических отходов водонасосных станций и теплоэлектроцентралей». Объём 8 печ. листов. Срок издания – 3 квартал 2015 г.
По результатам выполнения НИР в учебный процесс кафедры химии УО «ВГТУ» внедрена разработка «Синтез новых поликатионитов и полианионитов». Акт внедрения от 16.10.2014 г.
Основные публикации:
Гречаников, А.В. Применение полимерных флокулянтов в процессах водоподготовки / А.В. Гречаников, С.Г. Ковчур, В.В. Ушаков // Инновационные материалы в текстильной и лёгкой промышленности : Сб. матер. междунар. науч. конф., ВГТУ, Витебск, 26–27 нояб. 2014 г. / ВГТУ. – Витебск, 2014. – С. 308-310.
Платонов, А.П. Конформация молекул полиэлектролиов-флокулянтов / А.П. Платонов, А.В. Гречаников, А.А. Трутнёв, С.Г. Ковчур // 47-я республиканская науч.-техн. конф. препод. и студ. : тез. докл., Витебск, 24 апр. 2014 г. / Вит. гос. технол. ун-т. – Витебск, 2014. – С. 151 – 152.
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
В результате изучения монографий, научных работ, патентных материалов и других источников установлено, что в Республике Беларусь и за рубежом не проводятся исследования по использованию неорганических отходов теплоэлектроцентралей и станций обезжелезивания для изготовления керамического кирпича. В литературе имеются сведения о том, что золы и шлаки тепловых электростанций являются эффективным сырьём для изготовления силикатного кирпича, зольной керамики. В литературе нет сведений об использовании отходов теплоэлектроцентралей и станций обезжелезивания для изготовления для изготовления керамического кирпича.
В испытательном центре Государственного предприятия «Институт НИИСМ», г. Минск, проведены испытания керамического кирпича, содержащего от 5 до 25 % (масс.) железосодержащих отходов, вместо глины. Установлено, что образцы керамического кирпича с добавлением железосодержащих отходов соответствуют требованиям СТБ 1160–99: предел прочности при сжатии изменялся от 7,5 до 30 МПа; предел прочности при изгибе изменялся от 1,4 до 3,4 МПа; водопоглощение составило более 8 %; морозостойкость: 20–35 циклов.
В испытательной лаборатории Витебского центра стандартизации, метрологии и сертификации проведены испытания сырья и керамического кирпича по показателям радиационной безопасности. Установлено, что все образцы по проверенным показателям соответствуют требованиям ГОСТ 30108–94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов».
На рентгеновском дифрактометре и электронном микроскопе с системой химического анализа исследовано влияние на процессы структурообразования в керамическом кирпиче содержания в исходном сырье железосодержащих отходов на их эффективность, а также влияние гранулометрического состава отходов на процесс формования изделий.
В результате проведённых исследований установлено, что 10–20 % глины, входящей в состав исходной смеси, можно заменить сухими отходами, образующимися при водоподготовке на теплоэлектроцентралях или станциях обезжелезивания, поскольку по содержанию основных компонентов глинистая порода сходна с неорганическими отходами. Новый состав сырья важен в плане ресурсосбережения и импортозамещения.
Получено описание патента на изобретение № 18700 «Керамическая масса для производства строительного кирпича». Авторы: Платонов А.П., Трутнёв А.А., Ковчур С.Г., Ковчур А.С., Манак П.И.
Основные публикации:
Гречаников, А.В. Неорганические отходы станций обезжелезивания и теплоэлектроцентралей как добавка к керамическим массам строительного назначения / А.В. Гречаников, А.П. Платонов, С.Г. Ковчур, // МНТК «Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии» : материл. докл., 26-28.11.2014 г., г. Минск / Белор. гос. технол. ун-т. – Минск, 2014. – С. 376-379
Документы об итогах и важнейших результатах выполнения задания приняты заказчиком.
В сотрудничестве с ОАО «Обольский керамический завод», письмо № 2738 от 26.11.2014 г. в Витебском государственном технологическом университете под руководством д.т.н., профессора, зав. кафедрой «Охрана . труда и промэкология» Ковчура С.Г., была проведена научно — исследовательская работа по исследованию химического состава неорганических отходов образующихся на теплоэлектроцентрали ОАО «Витязь», с разработкой рецептуры и состава смеси для изготовления керамического кирпича.
В результате проведённых исследований установлено, что 10-20 % глины, входящей в состав исходной смеси, можно заменить отходами образующимися на ТЭЦ, т.к. по содержанию основных компонентов глинистая порода сходна с неорганическими отходами. Новый состав важен в плане ресурсосбережения и импортозамещения. Данная добавка имеется в достаточном объёме на Витебской ТЭЦ.
В июле 2013 г. была выпущена экспериментальная партия (2 700 шт.) инновационной продукции: кирпич керамический рядовой полнотелый одинарный (пластического формования) с добавкой — осадки химводоподготовки (код — 8410500).
Модернизация производства и выпуск инновационной продукции, позволит повысить конкурентоспособность продукции. Все принятые меры позволят увеличить экспорт продукции, расширить рынки сбыта на территории Российской Федерации.
Национальным центром интеллектуальной собственности, после проведения экспертизы, было принято решение о выдаче патента №18790 от 20.08.14г. на изобретение «Керамическая масса для производства строительного кирпича».
Получено специальное разрешение (лицензия) на право осуществления деятельности, связанной с воздействием на окружающую среду № 02120/ 2387 от 7 июля 2014г. на основании решения Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь, т.к отходы химводоподготовки относятся к 3 классу опасности.
На сегодняшний день на предприятии осуществляется реализация проекта «Изготовление инновационной продукции методом пластического формования на базе цеха №2» ОАО «Обольский керамический завод» за счёт средства инновационного фонда Витебского облисполкома и частично за счёт собственных средств предприятия. Решением Витебского облисполкома № 782 от 18.12.13 г. выделено 16,8 млрд. руб. Поставлено и оплачено оборудование ОАО «Технокерамика» — 12, 96 млрд. руб. Остаток 3,84 млрд. руб. — будет оплачен после акта ввода линии в эксплуатацию. На данный момент Витебским облисполкомом выделено 25, 750 млрд. руб., освоение денег планируется до мая 2015 года. На сегодняшний день оборудование полностью поставлено на предприятие и начаты строительно — монтажные работы.
Реализация планируемого проекта включает в себя комплекс работ по проектированию, выполнению строительно-монтажных работ, закупке, доставке, установке и монтажу оборудования. Технологическое оборудование данного проекта позволит произвести тщательную многостадийную переработку сырья с возможностью использования многокомпонентной шихты из различных глин и сырьевых добавок. Модернизация цеха №2 позволит производить конкурентоспособную продукцию с высокими показателями по марочности, морозостойкости и пустотности, сократит нормы расхода сырья и материалов, топлива и электроэнергии.
Для прохождения экспертизы и включения керамического кирпича с добавкой (осадки химводоподготовки) в перечень инновационных товаров были направлены документы в Государственный комитет по науке и технологиям РБ.
УО «ВГТУ»
Новости факультета ФПТ
Новости УО «ВГТУ»
Приоритетные направления кафедры
Межкафедральное сотрудничество для повышения эффективности научных исследований: технология трикотажного производства, технология и конструирование изделий из кожи, ПНХВ.
