УВЕЛИЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЯДИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПУТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОТХОДАМИ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены актуальные вопросы повышения эффективности прядильного производства путём оптимизации управления отходами на различных этапах технологического процесса. Проведен анализ типов отходов, характерных для прядильных фабрик, с выделением мягких и твёрдых категорий, а также факторов, влияющих на их образование. Предложены конкретные меры по снижению уровня отходов, включая контроль технических параметров оборудования, рациональный выбор сырья, оптимизацию рабочих режимов и внедрение современных методов повторного использования волокнистых отходов. Отдельное внимание уделено экономическим и экологическим преимуществам грамотного управления отходами. Результаты исследования демонстрируют, что системный подход к переработке и утилизации отходов способен существенно повысить рентабельность и устойчивость текстильного предприятия.

ABSTRACT

The article addresses current issues related to increasing the efficiency of spinning production through optimized waste management at various stages of the technological process. It analyzes the types of waste typical for spinning mills, distinguishing between soft and hard waste categories, and identifies the key factors influencing their formation. Specific measures are proposed to reduce waste levels, including the control of technical equipment parameters, rational raw material selection, optimization of operating modes, and the implementation of modern methods for the reuse of fibrous wastes. Special attention is given to the economic and environmental benefits of effective waste management. The results of the study demonstrate that a systematic approach to recycling and waste utilization can significantly enhance the profitability and sustainability of textile enterprises.

Ключевые слова: прядильное производство, текстильные отходы, управление отходами, переработка волокон, эффективность производства, регенерация сырья.

Keywords: spinning production, textile waste, waste management, fiber recycling, production efficiency, raw material regeneration

Введение. Текстильная промышленность по праву считается одной из наиболее масштабных и значимых отраслей мировой экономики. Её влияние распространяется на множество сфер, включая развитие производственного потенциала, занятость населения, внешнеэкономические связи и научно-технический прогресс. Благодаря широкому охвату технологических процессов – от переработки природного и синтетического сырья до создания конечного текстильного изделия – отрасль обеспечивает ключевые потребности различных сегментов потребительского и промышленного рынка. Современная текстильная индустрия активно использует цифровые технологии, автоматизацию и экологически чистые методы производства, что делает её важным элементом в контексте устойчивого развития и зелёной экономики. По прогнозам аналитиков, объем мирового текстильного рынка, оценивавшийся в 1,9 триллиона долларов в 2024 году, к 2034 году возрастет более чем в два раза, достигнув 4,016 триллиона долларов (рис 1) [1]. Это обусловлено увеличением спроса на качественную, экологичную и персонализированную продукцию.

Рисунок 1. Прогнозируемый рост текстильного рынка с 2024 по 2034 год

Отсутствие стандартизированных методов управления отходами на многих предприятиях приводит к избыточным потерям сырья, снижению производительности и увеличению себестоимости продукции. В условиях ужесточения экологических норм и требований к устойчивому развитию текстильные предприятия стремятся внедрять эффективные методы переработки и утилизации отходов, что также положительно сказывается на технологическом процессе и рентабельности.

В текстильной промышленности управление отходами играет ключевую роль в обеспечении эффективного производства и поддержании высокого качества продукции. Каждое текстильное предприятие и производственная единица должны уделять особое внимание тому, как они управляют отходами, так как это напрямую влияет на их экономические показатели и качество конечного продукта.

Процесс производства текстиля включает несколько этапов, и на каждом из них образуются различные виды отходов. Эти отходы можно классифицировать на отходы потребления, постиндустриальные отходы, отходы до потребления, непроданные товары, отходы различных технологических процессов и невидимые потери. Каждый тип отходов требует своего подхода к управлению.

Распределение долей различных типов текстильных отходов на мировом рынке управления отходами в 2024 году показан на рис. 2. [2].

Рисунок 2. Доля текстильных отходов по типу, 2024 (%)

Правильное управление отходами позволяет не только снизить затраты на сырье и улучшить экономические показатели, но и повысить качество продукции. Важным аспектом является также переработка и повторное использование отходов. Эффективное управление отходами помогает улучшить производственные процессы, сократить издержки и повысить общую прибыль предприятия. В данной статье рассмотрены методы контроля отходов на разных этапах прядильного производства, начиная от разрыхления и заканчивая прядением.

Обзор проблемы и теоретические основы. Контроль и минимизация отходов представляют собой ключевые аспекты эффективного производства в прядильной отрасли. В качестве входного сырья используется как натуральное, так и синтетическое волокно, а конечной продукцией является пряжа. Следовательно, отходы формируются на различных этапах технологического процесса — от подготовки сырья до прядения и намотки.

Основная цель любой прядильной фабрики – производить качественную пряжу при минимальных затратах. Этого можно достичь благодаря высокому качеству сырья и эффективному управлению отходами. Многим фабрикам приходится сталкиваться с убытками из-за неэффективного управления отходами, так как процент отходов напрямую влияет на продуктивность предприятия. Даже 1% отходов может привести к огромным финансовым потерям для фабрики. Поэтому важно улучшать систему управления отходами на прядильной фабрике.

В прядильном предприятии образуются два основных типа отходов: мягкие и твердые.

Мягкие отходы, которые представляют собой материалы, которые можно повторно использовать или переработать. Обычно они образуются в ходе приготовительного процесса прядильного производства, такие как волокнистые отходы очистки и кардочесания, гребенной очес, обраты в виде рвани полуфабрикатов (настила, ленты, ровницы), а также другие подобные материалы. Эти отходы часто можно вернуть в производственный процесс, например могут быть использованы повторно, применяются в производстве пряжи больших линейных плотностей, для ОЕ прядения и в других процессах
[3-5].

Рисунок 3. Мягкие отходы прядильного производства

Твердые отходы, которые, как правило, не подлежат повторному использованию в производственном процессе и часто продаются на рынке по низким ценам. К ним относятся бракованные партии пряжи, путанка и другие подобные материалы. Эти отходы также могут использоваться для других вторичных применений.

На хлопкопрядильной фабрике образуется от 7 до 30% волокнистых отходов. По переходам выделяются следующие отходы: отходы с разрыхлительно-очистительного агрегата в зависимости от засоренности сырья около 3%, отходы кардочесания - 3-5%, отходы ленточной машины - 0,5%, отходы холстоформирования - 0,5%, отходы гребнечесания - 12-18%, отходы ровничного перехода 0,5%, отходы кольцепрядения - 2-3%, отходы перемотки - 1% [6].

В процессе прядильного производства образуются также различные виды возвратных отходов, или обратов, включая рвань ленты (на чесальных, ленточных, гребнечесальных, холстоформирующих и ровничных переходах), рвань ровницы (на ровничных и прядильных переходах), а также мычку и колечку (на прядильном переходе). После соответствующей переработки данные отходы возвращаются в основной производственный поток и добавляются к сортировке в объёме от 1,5 до 3,5% от общей массы, что позволяет эффективно использовать волокно и снизить потери сырья.

Количество и качество отходов зависят от: - свойств волокон исходного сырья (доли коротких волокон – пуха, доли пороков волокон и сорных примесей, влажности волокон и др.); - системы прядения (количества технологических переходов, массы паковок полуфабрикатов и пряжи, степени автоматизации управления технологическими процессами и вспомогательными операциями); - плана прядения (заправочных параметров оборудования); - назначения пряжи (требований, предъявляемых к качеству пряжи в отношении разрывной нагрузки, равномерности, чистоты и др.) [7].

Практические рекомендации. В угарные камеры технологического машин разрыхлительно-очистительного агрегата вместе с сорными примесями и пороками попадает и часть прядомых волокон, что увеличивает общий объем отходов. Для повышения эффективности очистки и снижения потерь волокна на разрыхлительно-очистительном агрегате необходимо обеспечивать исправное техническое состояние оборудования. В частности, важно регулярно проверять зазоры между колосниковыми решетками и контролировать их на наличие засорений. Количество отходов можно контролировать такими параметрами, как разводка между колосниковыми решетками и углы наклона колосников (оптимально значение 2-3 мм), скорость вращения очистительных барабанов (около 680 об/мин), разводка между барабанами и питающими цилиндрами  (8-10 мм), а также разводка между очистительным барабаном и колосниковой решеткой (порядка 10 мм).

При управлении отходами на кардочесальном переходе следует учитывать, что более высокая скорость приемного барабана улучшает эффективность очистки, но при этом увеличивает потерю волокон, выпадающих под барабан. Использование перфорированных поддонов способствует снижению количества отходов. При прочих равных условиях количество шляпочного очеса практически пропорционально скорости движения шляпочного полотна. Для контроля процесса очистки на кардочесальной машине основное внимание необходимо уделять зоне приемного барабана. Кардочесальные машины эффективно удаляют кожицу с волокном, особенно в области между главным барабаном и шляпкой, где удаляется 80-85% данного дефекта.

Важно контролировать количество непсов в процессе кардочесания: большинство непсов рекомендуется удалять именно на этом этапе, а не при гребнечесании. Экономически выгоднее работать с кардочесальными машинами на более низкой производительности, чем впоследствии устранять излишки отходов на гребнечесальных машинах.

К основным факторам управления отходами на прядильных фабриках относятся: правильный подбор сырья, оптимальная скорость вращения веретена, установка различных очистительных устройств (очистительные валики, пухообдуватели, очиститель бегунков и другие), качество крутки пряжи, состояние оборудования, поддержание необходимой влажности и температуры в цеху, а также правильное обращение с материалом и соответствующий контроль процесса [8].

Вывод. В заключение следует отметить, что эффективное управление отходами на прядильной фабрике невозможно без их систематического исследования. Анализ отходов необходим для своевременного выявления отклонений в производственных процессах и принятия корректирующих мер. Важно также провести изучение существующей системы сбора отходов, с учётом их различных типов. Для снижения объемов отходов и обеспечения контроля за ними следует рассматривать не только причины их возникновения, но и разрабатывать соответствующие предложения, прорабатывать технические детали и корректировать параметры настройки оборудования. Каждое текстильное предприятие должно уделять серьёзное внимание вопросам управления отходами, так как это напрямую влияет на повышение общей производительности и прибыльности производства.

Список литературы:

1. Электронный ресурс https://www.textilesphere.com/2019/09/waste-management-in-spinning.html
2. Электронный ресурс https://www.precedenceresearch.com/textile-waste-management-market
3. Fakhritdinovna M. S. et al. Theoretical substantiation of the possibility of producing rotor spun yarn from fibrous waste //Eur. Chem. Bull. – 2022. – Т. 11. – №. 4. – С. 59-63.
4. Burçin Ütebay, Pınar Çelik, Ahmet Çay  “Effects of cotton textile waste properties on recycled fibre quality”, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.03.033 0959-6526/ © 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved
5. Электронный ресурс https://www.truetzschler.com/pdfviewer/?file=fileadmin/user_upload/truetzschler_spinning/downloads/broschuere/Anwendungen/Recycling_EN.pdf
6. Электронный ресурс https://textilelearner.net/waste-management-in-spinning-mill/
7. Бондарчук М.М. Проектирование выхода отходов в хлопкопрядении// Вестник науки и образования. 2015. №9 (11). c.12-15
8. Pinheiro E, de Francisco A. Management and characterization of textile solid waste in a local productive arrangement // Fibres & Textiles in Eastern Europe. 2016; 24:8-13. DOI: 10.5604/12303666.1201128