Анотація до роботи:

Скиба М.Є. Наукові основи ресурсозберігаючих технологій переробки відходів натуральних шкір у матеріали та вироби взуттєвого виробництва. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.19.06 – Технологія взуттєвих і шкіряних виробів, Київ, 2004.

Дисертація присвячена розробці теоретичних основ проектування ресурсозберігаючих технологій для переробки відходів натуральних шкір. З цією метою була розроблена модель волокнистої структури шкіри, на основі якої розроблені теоретичні основи технологій переробки шкіряних відходів. Одержані аналітичні залежності, які зв’язують основні технологічні параметри операції розволокнення структури з конструктивними параметрами технологічного обладнання. Запропонована удосконалена модель гідродинамічного розволокнення, на основі якої розроблений метод інтенсифікації гідродинамічного розволокнення шкіряних відходів. Експериментальна перевірка основних положень теорії технологічних процесів розволокнення волокнистої структури шкіри підтвердила їх правомірність. Проведені експериментальні дослідження експлуатаційних властивостей підошов, взуттєвих картонів, виготовлених з добавками шкіряних волокон, підтвердили високі якісні показники отриманих виробів і ефективність запропонованих технологій розволокнення.

1. На підставі експериментальних досліджень основних параметрів внутрішньої будови натуральних шкір запропонована оригінальна модель механізму міцності шкір, як упорядкованої структури, утвореної еліпсоїдальними волокнами однакової форми і розмірів, розташованими у кутах просторової решітки відповідно до типу і періодичності

2. Розроблено аналітичний метод визначення ефективних технологічних параметрів розволокнення натуральної шкіри залежно від пружно-деформованого стану, що генерується технологічним пристроєм, оснований на гіпотезах детермінованого і квазістатичного стану волокнистої структури шкіри, а також її термодинамічної стабільності. Зміна властивостей волокнистих матеріалів у процесі розволокнення пов’язана з кінцевою деформацією основних структурних рівнів шкіри.

3. Розроблені наукові теорії переробки відходів натуральних шкір, для чого отримані аналітичні вирази, які дозволяють для заданого деформованого стану, при відомих фізико-механічних властивостях шкіри і необхідних геометричних характеристиках одержуваних волокон, передбачити мінімальні значення технологічних напружень і деформацій шкіряного матеріалу, які формують зусилля корисного опору в технологічному устаткуванні.

4. Запропонована гідродинамічна модель руйнування натуральних шкір та розглянута задача гідродинамічного розволокнення відходів шкіряних матеріалів, що основана на кавітаційному механізмі проникнення кумулятивних струменів у міжволоконний простір за рахунок механічного ударного впливу гідродинамічних хвиль.

5. Встановлено, що вирішальний вплив на глибину проникнення кумулятивних струменів у товщу матеріалу має швидкість кумулятивних струменів суспензії і пластичні властивості шкіряного матеріалу.

6. Запропоновано метод інтенсифікації гідродинамічного розволокнення шкіряних відходів шляхом динамічної модуляції гідравлічного потоку шкіряної суспензії зі змінюваною частотою, в міру розволокнення структури шкіри. Показано, що при гідродинамічному розволокненні шкіряних відходів повинна підтримуватися певна концентрація оброблюваної маси в межах x = 4...6 %.

7. Покладена в основу проектування технологічного процесу і устаткування для виробництва взуттєвих картонів запропонована концепція гідродинамічного розволокнення дрібних шкіряних відходів.

8. Отримані аналітичні залежності, які пов’язують основні технологічні параметри операції розволокнення структури з конструктивними параметрами технологічного устаткування.

9. Експериментально підтверджені основні положення розробленої теорії технологічних процесів розволокнення волокнистої будови шкіри. Визначені раціональні параметри технологічного процесу переробки шкіряних відходів в шкіряне волокно. Визначений раціональний діапазон ефективних значень технологічних деформацій від значення розривної деформації, у межах якого спостерігається істотне розволокнення структури шкіри. Визначені раціональні параметри існуючих технологічних схем переробки шкіряних відходів. Спроектовано та виготовлено нове прогресивне обладнання для розволокнення відходів шкіряних матеріалів. Порівняння отриманих найбільш імовірних значень довжин волокон із заданими значеннями показує, що запропоновані теоретичні основи технології розволокнення шкіряних матеріалів, в основному достовірно, як у якісному, так і у кількісному відношеннях, дозволяють передбачити появу волокон заданої довжини. Відносна похибка між заданими значеннями довжин волокон та їх найімовірнішими значеннями складає в середньому 13...16 %, що добре узгоджується в рамках існуючих теорій міцності.

10. Дослідження експлуатаційних властивостей підошов і взуттєвих картонів, виготовлених із використанням шкіряних волокон, що одержані за допомогою розроблених технологій розволокнення, підтвердили високі якісні показники цих виробів та ефективність запропонованих ресурсозберігаючих технологій розволокнення. Очікуваний економічний ефект від використання шкіряних волокон, отриманих на впровадженому обладнанні та при виробництві деталей низу взуття та взуттєвих картонів, становить 21830 грн.

Публікації автора:

1. Скиба М.Є. Технологічні процеси і обладнання для розволокнення шкіряних та волокнистих матеріалів. – Хмельницький.: ПП Ковальский В.В., 2003. – 136 с.

2. Скиба М.Є. Обладнання для переробки відходів. – Хмельницький: ПП Ковальский В.В., 2004. – 124 с.

3. Скиба М.Є. Методика розрахунку механізмів з гідравлічним приводом машин легкої промисловості. – Хмельницький: ТУП, 1998. – 127 с.

4. Бурмістенков О.П., Злотенко Б.М., Скиба М.Є. Основи проектування прес-форм для лиття під тиском виробів з полімерів: Навчальний посібник. – К.: ІЗМО, 1999. – 112 с.

5. Бурмістенков О.П., Злотенко Б.М., Скиба М.Є., Синюк О.М. Числові методи математичного моделювання в створення технологічної оснастки для лиття виробів з полімерних матеріалів. – Хмельницький: ПП Ковальский В.В., 2002. – 148 с.

6. Гуменюк О.Б., Скиба М.Є. Еколого-економічні аспекти використання відходів полімерних матеріалів, шляхом розробки і впровадження високоефективних технологій їх подрібнення // Вісник Технологічного університету Поділля. – 1998. – №4. – С. 112-114.

7. Б. М. Злотенко, М. Є. Скиба, О. М. Синюк. Метод маркерів і комірок у задачах руху рідин з вільною поверхнею // Вісник Технологічного університету Поділля. – 1999. – № 6. – С. 142 – 144.

8. Скиба М.Є., Бурмістенков О.П., Злотенко Б.М. Вплив структури литих полімерних деталей на їх міцність // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2001. – №1. С. 104-107.

9. Скиба М.Є., Злотенко Б.М., Синюк О.М. Вирішення задачі про плин рідини з в’язкістю, що є функцією координат // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2000. – №5. – С. 46-48.

   Скиба М.Є., Злотенко Б.М., Синюк О.М. Експериментальні дослідження впливу конструкції прес-форми взуттєвого виробництва на процес її заповнення полімерним матеріалом // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2002. – №3. – С. 9-12.

   Скиба М.Є. Структурно-механічна модель та метод визначення раціональних параметрів розволокнення натуральних шкіряних матеріалів // Вісник Технологічного університету Поділля. Технічні науки. – 2002. – №4, Ч. 1. – С. 192-199.

   Скиба М.Є. Визначення ефективних параметрів послаблення волоконної структури шкіри при розтягу // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2002. – №6. – С. 263-273.

   Скиба М.Є. Послаблення волоконної структури натуральної шкіри при дії напруженого зсуву та розтягу // Вісник Житомирського державного технологічного університету. – 2003. – №1. – С.35-43.

   Скиба М.Є. Послаблення волоконної структури шкіри при двоосному деформуванні // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2003. – №1. – С.7-14.

   Скиба М.Є., Артеменко Л.Ф., Демішонкова С.А. Установка для акустичних досліджень ефективних властивостей матеріалів // Вісник Київського Національного університету технологій та дизайну. – 2003. – №2. – С. 16-22.

   Скиба М.Є. Технологічні пристрої для розволокнення шкіри // Вісник Київського Національного університету технологій та дизайну. – 2003. – №4. – С. 200-206.

   Скиба М.Є. Числове моделювання технологічного процесу кавітаційного розволокнення відходів шкіри // Вісник Київського Національного університету технологій та дизайну. – 2003. – №3. – С. 226-232.

   Скиба М.Є. Концепція гідродинамічного розволокнення відходів шкіряних матеріалів у виробництві взуттєвих картонів // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2003. – №5. – С. 178-186.

   Скиба М.Є., Михайловський Ю.Б., Головко Г.С. Моделювання процесу подрібнення композиційних матеріалів з використанням методу скінченних елементів // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2003. – №6. – С. 7-11.

   Скиба М.Є., Кострицький В.В. Структурні основи технології розволокнення натуральної шкіри // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2004. – №1. – С. 92-98.

   Скиба М.Є. Визначення силових параметрів процесу розволокнення шкіряних відходів у валковому пристрої // Вісник Київського Національного університету технологій та дизайну. – 2004. – №1. – С. 72-79.

   22. Скиба М.Є. Визначення раціональних технологічних параметрів пристроїв для розволокнення шкіряних матеріалів // Вісник Житомирського державного технологічного університету. – 2004. – №1. – С. 59-65.

   23. Скиба М.Є. Ослаблення структури шкіряних відходів перед їх розволокненням // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2004. – №2. – С. 211-217.

   24. Скиба М.Є. Проектування технологічного процесу розволокнення шкіряних матеріалів на валкових пристроях // Вісник Житомирського державного технологічного університету. – 2004. – №2. – С. 46-54.

   25. Скиба М.Є. Моделювання структури шкіри при визначенні її ефективних властивостей в процесі розволокнення // Вісник Чернігівського державного технологічного університету. – 2004. – №21. – С. 236-250.

   26. Скиба М.Є., Михайловський Ю.Б., Філіпченко Е.О. Визначення основних параметрів конструкції молоткового подрібнювача текстильних та волокнистих матеріалів // Проблемы легкой и текстильной промышленности. – 2003. – №1. – С. 105-109.

   27. Устройство для измельчения волокнистых материалов: А.с. 1648557, СССР, МКИ В 02С 17/10 / М.Е. Скиба, А.Б. Гуменюк. – №4656140/33; Заявлено 28.02.89; Опубл. 15.05.91; Бюл. №18. – 4 с.

   28. Устройство для измельчения волокнистых материалов: А.с. 1798374, СССР, МКИ В 02 С 17/10 / М.Е. Скиба, А.Б. Гуменюк, Г.А. Пискорский. – №1656140/23; Заявлено 08.10.90; Опубл. 08.10.92; Бюл. №38. – 4 с.

   29. Патент Российской Федерации 2061049 МКИ 6С 14В 13/00. Способ разволокнения натуральных кож и устройство для его осуществления / М.Е. Скиба, А.Б. Гуменюк, Г.А. Пискорский. – №5067656/12; Заявлено 27.07.92; Опубл. 27.05.96; Бюл. №15. – 4 с.

   30. Спосіб розволокнення натуральних шкір та пристрій для його здійснення: Патент України 26337, МПК С 14 В 13/00 / М.Є. Скиба, Г.А. Пискорський, О.Б. Гуменюк. - №94041012; Заявлено 26.04.93; Опубл. 30.08.99; Бюл. №5. - 4 с.

   31. Спосіб виготовлення виробів з полімерних матеріалів: Патент України 39405 МПК А43 D65/00 / Б.М. Злотенко, М.Є. Скиба, О.М. Синюк. – №20000741; Заявлено 13.07.00; Опубл. 15.06.01; Бюл. №5. – 3 с.

   32. Прес-форма для виготовлення підошов: Патент України 40108 А МПК А43 D65/00 / М.Є. Скиба, Б.М. Злотенко, О.М. Синюк. – № 2000052957; Заявлено 24.05.00; Опубл. 16.07.01; Бюл. №6. – 2 с.

   33. Валковий механізм для розслаблення шкіри: Патент України 65422 А, МПК В02 С4/02 / М.Є. Скиба, Ю.Б. Михайловський. – №2003087503; Заявлено 11.08.03; Опубл. 15.03.04; Бюл. №3. – 4 с.

   34. Подрібнювач автомобільних покришок: Патент України 65421 А, МПК В29 В17/00 / М.Є. Скиба, Ю.Б. Михайловський. – №2003087502; Заявлено 11.08.03; Опубл. 15.03.04; Бюл. №3. – 4 с.

   35. Разработка прогрессивных устройств для разволокнения отходов натуральных кож // М.Е. Скиба, Г.А. Пискорский, А.Б. Гуменюк. – Деп. в ГНТБ Украины 02.10.95, №2221 – Ук95 // Депонированные научные работы ВИНИТИ, № 2, 1995.

   36. Основные конструктивные параметры устройства для ослабления отходов кож перед разволокнением // М.Е. Скиба, Г.А. Пискорский, А.Б. Гуменюк. – Деп. в ГНТБ Украины 02.10.95, №2222 – Ук95 // Депонированные научные работы ВИНИТИ, № 2, 1995.

   37. К вопросу о концепции механической порочности структуры кожи // М.Е. Скиба, Г.А. Пискорский, А.Б. Гуменюк. – Деп. в ГНТБ Украины 02.10.95, №2223 – Ук95 // Депонированные научные работы ВИНИТИ, № 2, 1995.

   38. Скиба Н.Е., Гуменюк А.Б. Исследование процессов и разработка устройств для разволокнения кожевенных отходов обувного производства // Тезисы докладов республиканского научно-практического семинара “Перспективы развития товаров народнго потребления и сферы услуг”. – К.: ДАЛПУ, 1990. – С. 124-126.

   39. Скиба Н.Е., Пискорский Г.А., Злотенко Б.Н. Взаимосвязь структуры обувных материалов и их эксплуатационных характеристик // Тезисы докладов Межреспубликанской научно-практической конференции “Качество и надежность узлов трения”. – Хмельницкий: ХТИБО, 1992. – С.12-13.

   40. Скиба М.Є., Артеменко Л.Ф., Демішонкова С.А. Установка для акустичних досліджень ефективних властивостей матеріалів // Збірник наукових праць Міжнародної науково-технічної конференції “Сучасні технології підготовки фахівців з інженерних спеціальностей”. – К., 2003. – С. 31-37.

   41. Mykola Skyba. The Change of Leather Features Under the Influence of Force Field // Proceedings Volume 1. – The Eleventh World Congress in Mechanism and Mashine Science. – China, Feb. 15, 2004. P. 376-380.

   Особистий внесок автора у праці опубліковані у співавторстві: [4], [19], [26] - постановка задачі та виконання теоретичних досліджень; [5] - постановка задачі, обробка та аналіз результатів; [6] - постановка задачі; [7]...[10] - розробка ідеї, постановка задачі та обробка результатів експериментів; [15] - розробка методу та виконання теоретичних досліджень; [20] - обробка та аналіз результатів; [27]...[35] - розробка ідеї, істотних ознак винаходів, обґрунтування запропонованих способів та конструкцій; [36]...[41] - постановка задачі, обробка та аналіз результатів.