Left
Right
Рубрика:
Лица отрасли

Автор:


Выпуск№3
Ударно-волновые технологии на службе переработки конопли.
(01.06.2020 - 30.09.2020)
Компания АО НПО «УВТ» была основана 1 сентября 2009 года для изучения
возможностей применения принципа ударной волны не только в медицине, где ударно-
волновая терапия используется довольно успешно, но и в различных областях жизни, в
том числе в промышленном производстве. Компания возникла не на пустом месте.
Прародителем НПО УВТ стала компания «Медолит», одним из основателей которой
являлся Виктор Николаевич Захаров – лауреат Государственной премии СССР в области
техники за создание первого в СССР аппарата для дистанционного ударно-волнового
дробления камней в органах человека. Несмотря на тяжелые годы после распада Союза,
работы не были остановлены, и в итоге был создан медицинский аппарат (литотриптер)
«Медолит», который до сих пор успешно производится и эксплуатируется по всей стране
в более чем 30 клиниках. Под научным руководством В.Н. Захарова было создано и
Научно-производственное объединение «Ударно-волновые технологии», основной
научной базой которого также послужила компания «Медолит». В результате развития
нового направления была разработана технология ударно-волнового воздействия на
лубоволокнистые материалы (лен, техническая конопля, джут, кенаф и т.д.) для удаления
межволокнового адгезивного соединения (в основе пектин) для облегчения разделения
волокон для прядения на более тонкие. Параллельно развивались и другие направления
применения ударной волны, где были достигнуты следующие результаты: создание
технологий ускоренного смешения ракетного топлива, создание аппаратов ударно-
волнового типа по защите акваторий и гидротехнических сооружений, разработка
аппаратов для ускоренной и щадящей очистки блоков оросителей градирен и т.д. При
этом вся технология построена на экологически безопасной основе: используется только
вода и электричество. Никаких химических реактивов для применения технологии не
требуется.
Здесь фото Захарова и фото литотриптера
На чем основан ударно-волновой принцип?
По одной из наиболее распространенных теорий, жизнь на Земле возникла в воде. И надо
заметить, что работа ударной волны проходит именно в воде. Это позволяет получить
предсказуемое поведение ударных волн и их фокусировку при необходимости. В основе
этой технологии лежит, прежде всего, понимание того, что волокно и межволокновое
соединение (адгезив) обладают разной полностью, за счет чего ударные волны, достигая
пучка склеенных волокон, «пробегают» по ним с разной скоростью, заставляя адгезив
отделяться от волокон. Чтобы максимально увеличить эффективность обработки,
проводится и дополнительная предварительная подготовка волокна: короткая обработка
ультразвуковыми (то есть более длинными) волнами – посредством чего отделяется
крупная костра и грязь, немного размягчается адгезив. Эти действия позволяют облегчить
последующую обработку волокна ударной волной. После обработки адгезив смывается
под напором воды, и волокно может быть расчесано больше, чем до обработки.
Основные отличия данной технологии от традиционно используемых. Выгоды и
преимущества
Основными способами котонизации или модификации волокон в настоящее время
являются механический, химический и сочетание этих способов. Механический способ
позволяет разделить волокно на пучки склеенных волокон до определенного предела
(далее машины просто рвут волокно, склеенное между собой). Применение же
химических реактивов для удаления адгезива позволяет далее разделять волокна, но
требует серьезных вложений в очистные сооружения. Кроме того, прошедшее
химическую обработку волокно, теряет часть своих естественных свойств и уже не может
с полным правом называться натуральным.
Наша технология не предусматривает применения какой-либо «химии», потому что для ее
функционирования достаточно воды и электрического разряда. Комплекс «Поток»
предусматривает обработку ударной звуковой волной, использование кавитационного
эффекта и эффекта гидропотока. При этом расход на один импульс составляет примерно
0,5 Вт/ч, а на 1 кг конопляного волокна не более 0,5 кВт/ч. То есть не требуется создания
очистных сооружений. Вода после нашей обработки пригодна для сброса в
промышленную канализацию без дополнительной очистки (в России). При больших
объемах обработки волокна возможно получение из отработанной воды пектина и иных
содержащихся в ней веществ.
Волокно после обработки полностью сохраняет свои естественные свойства и остается
натуральным. К тому же наше оборудование позволяет достигать высокого уровня
экологичности обработки и низкого (по сравнению с иными способами обработки) уровня
энергозатрат.
Основные разработки компании
В настоящее время (на момент подготовки статьи) в завершающий стадии находится
изготовление первого комплекса конвейерной обработки конопляного волокна «Пенька-
Поток». Он собирается полностью из отечественных комплектующих, что освобождает
производство от зависимости от колебаний курсов валют, а в будущем облегчит и ускорит
техническое обслуживание оборудования. Кроме того, уже внедрен в производство и
установлен первый малый опытный комплекс обработки «Цикл», предусматривающий
обработку малых партий сырья с минимальными затратами.
Мы рассчитываем уже в этом году запустить тестовую эксплуатацию на площадях АО
НПО «УВТ», а затем и запустить опытно-промышленную эксплуатацию в Пильнинском
районе Нижегородской области.
Картинка «Потока»
Комплекс «Поток» ориентирован на крупных производителей. Но мы рассчитываем и
надеемся, что отрасль будет и дальше развиваться не только за счет крупного бизнеса, мы
видим перспективы и для малых и средний предприятий. Для них нами разработан и уже
внедрен в эксплуатацию комплекс «Цикл». Параллельно с изготовлением комплекса
«Поток» мы работаем над его малой (упрощенной) версией, чтобы удешевить
производство и дать возможность его приобрести менее крупным предприятиям.
Картинка комплекса «Цикл»
Требования к исходным материалам. Качество модифицированного волокна
Многие факты, которые мы обсудили выше, звучат практически «сказочно». Но мы все-
таки не сказочники, в чем многие уже смогли убедиться, ознакомившись с нашими
разработками и оборудованием. Естественно, для достижения максимального результата,
сырье на входе должно иметь определенные качественные характеристики. Волокно
должно быть закостренным не более чем на 8% и загрязненным не более чем на 5%.
Нужно понимать, что в процессе обработки мы отделяем и костру, и грязь. Чем выше
закостренность и загрязненность, тем менее эффективна обработка и требуется большее
количество энергии для обработки волокна, а также увеличиваются потери волокна на
выходе. Естественно, что чем лучше произведена мацерация (первичная обработка
волокна до входа в наш Комплекс), тем более качественное волокно будет получено на
выходе. Сельское хозяйство в настоящее время это, по нашему мнению, сплав большой
научной работы разработчиков и изготовителей различного сельскохозяйственного
оборудования, прикладной работы аграриев и обязательно правильной организации
внедрения, применения и соблюдения технологий на всех этапах производства (от
выведения семян, до поставки готового волокна заказчикам, в том числе прядильным
производствам).
Наш опыт работы показал, что возможно получение следующих результатов в
зависимости от качества первичного сырья:
– летнее/осеннее волокно (зеленцовое) на сорте ЮСО–31–1,8–2,3 Текс (на входе порядка
7 Текс);
– осеннее (после сбора семечки) на сортах Вера, Гляна, ЮСО–31–2,8–3,5 Текс (на входе
порядка 7 –11 Текс);
– весеннее (годовалое) на сортах Вера, Гляна, ЮСО–31–3,5–4,4 Текс (на входе порядка 8–
15 Текс).
Фото волокна до и после обработки
Кто заинтересован в приобретении нашего оборудования? Каковы сроки реализации
и внедрения проекта? Как можно использовать волокно, полученное на нашем
оборудовании?
На данном этапе срок изготовления оборудования составляет порядка 10 месяцев,
доставка монтаж и пусконаладка, при условии готовности помещения, примерно 2 месяца,
в зависимости от места размещения. Мы работаем над сокращением этих сроков и
считаем, что сможем их уменьшить на изготовление комплекса как минимум до 7
месяцев.
Изначально технология была разработана для котонизации (модификации) волокна для
дальнейшего прядильного производства. Однако, проведенные опыты показали, что
возможна большая обработка волокна для дальнейшего использования его на целлюлозу с
уменьшением количества химических реактивов для удаления примесей.
Исходя из современных технических и экономических реалий, наше оборудование
предназначено, прежде всего, для установки на предприятиях первичной переработки
конопли. Возможно его сочетание с различными изготовителями оборудования первичной
переработки. В настоящее время нами ведется работа по созданию единого комплекса
переработки с оборудованием компании Laroche для нужд отечественного заказчика.
Также в стадии разработки и другое производственное оборудование для первичной
переработки конопли.
Хочешь быть в курсе всех событий?
Приобретай подписку

Made on
Tilda