Оптимизация процесса наполнения-пластификации кожевенного материала

Розв’язано задачу оптимізації процесу наповнення-пластифікації шкіряного матеріалу із застосуванням модифікованого методу релаксації. Математичну модель процесу отримано із застосуванням центрального композиційного ротатабельного плану експерименту другого порядку. Оптимальний склад розробленої композиції установлюється при максимумі цільової функції, який відповідав найкращим компромісним значенням споживних показників шкіри – вихід матеріалу за площею, його жорсткість та загальний вміст жирових речовин в шкіряному напівфабрикаті.The task of optimizing the process of filling-plasticization of tanning material with the use of a modified relaxation method is solved. The mathematical model of the process was obtained using the central composite rotatable plan of the experiment. The optimum composition of the developed composition is established at the maximum of the objective function, which corresponded to the best compromise values of the skin indices-the yield of the material over the area, its stiffness and the total fat content in the tannery.Решена задача оптимизации процесса наполнения-пластификации кожевенного материала с применением модифицированного метода релаксации. Математическую модель процесса получено с использованием центрального композиционного ротатабельного плана эксперимента второго порядка. Оптимальный состав разработанной композиции устанавливается при максимуме целевой функции, который соответствовал наилучшим компромиссным значениям показателей кожи - выход материала по площади, его жесткость и общее содержание жировых веществ в кожевенном полуфабрикате

Optimization of Leather Material Filling-plasticizing Process Using Disperse System

The second­order mathematical model is obtained on the basis of experimental data at the PJSC Chinbar (Ukraine) using experimental design techniques. The model describes the semi­finished leather filling­ plasticizing process adequately. The filling­plasticizing leather material is obtained from cattle raw material using chrome tanning method and slicing the material to 1.5–1.6 mm thickness. The dispersing mixture of natural fats and oils: beef tallow, sunflower oil, and fish oil in a ratio of 1:1.75:2.25 % was used for plasticizing the semi­finished material. The nonionic surface active agent was used to emulsify the fats. The diagrams of single­factor dependencies for simulation models are obtained, and the influence of disperse system ingredients on basic technological properties of the leather material are analysed. The studied ingredients were plasticizer, modified filler, nonionic surfactant. The studied quality parameters were the output area of the semi­finished product, the total content of fatty substances in the tanning material and the hardness of material.The software calculation module in the Visual basic for Application environment is developed to automate the calculation of the optimal dispersed system composition. The module allows converting multi­criteria task into single­ criterion task using maximin convolution and Hooke­Jeeves method to solve the optimization task. As a result, the optimum values of the factors that influence the semi­finished leather filling­plasticizing process conditions are found. The optimum values of the concentration parameters of disperse system ingredients using multi­criteria constrained optimization task of the filling­ plasticizing process are found. The output area of the leather material with a minimum hardness of 19.0 sN is increased as compared to the control technology by 7.0 % with 115.3, 22.5, 23.9 concentrations in the solution of plasticizer, modified filler and a nonionic surfactant, respectively. In addition, the fatty substances content in the finished material is 7.6 %, that complies with DSTU 3115­95 “Leather for Garments. General Specifications”. The developed software module can be applied for the optimization of technological processes of composite materials formation