تحقیق درباره ذوب ریسی و مسایل مربوط به آن

تحقیق درباره ذوب ریسی و مسایل مربوط به آن

فصل اول :
فرآيند چرخشي – ذوب
1-1 مقدمه :
فرآيند چرخشي – ذوب از ساده ترين روش توليد فيبر(رشته) مي‌باشد، به همين دليل آن با مسائلي در رابطه با كاربرد حلال درگير نمي‌باشد.
بنابراين آن متد مطلوبي است، تهيه نمودن پليمر ، ارائه دهنده فرآيند پايدار ذوب مي‌باشد. زمانيكه ريزه‌ها يا خرده‌هاي پليمر براي فرآيند چرخشي ذوب مواد اوليه شكل مي‌گيرند، در ابتدا آنها خشك مي‌شوند و سپس در بيرون ده، ذوب مي‌شوند.
بواسطه كانال‌هاي باريك در سرمادادن سرب؛ ذوب همگن و فيلترشده؛ فوران مي‌شود، در اينجا انجماد رشته گروه‌هاي مايع صورت مي‌گيرد (نمودار4.1). سرانجام چرخش به پايان مي‌رسد قبل از اينكه رشته گروه‌هاي مايع برروي لوله استوانه‌اي شكل چرخانده شوند.

Fig .4-1 A typical melt – spinning line
در طرح‌هاي مدرن؛ پلي‌استر و نايلون در واحدهاي پليمريزاسيون متداومي توليد مي‌شوند، در جائيكه ذوب مستقيماً از آخرين پليمركننده تا واحد چرخشي- ذوب، انتقال مي‌يابد. در مورد پلي پروپپلين ، پليمريزاسيون باعث ايجاد فرآورده‌ جامد مي‌شود، آن از فرآيند چرخشي مجزا مي‌باشد.
عمده‌ترين پيشرفت در ناحيه چرخشي-ذوب در دهه 1970؛ تغيير چرخش متداول در سرعت‌هاي نهايي حدوداً 1-m min1000 تا بالاترين سرعت چرخشي به سرعت 1-m min3000 و بالاتر مي‌باشد.
تا سال 1975، بيش از نيمي از الياف بافته شده در دنيا بر پايه كاربرد اين تكنولوژي در توليد الياف بود. اما تك رشته‌اي تداوم داشت تا نسبتاً در سرعت‌هاي كند چرخشي به دليل مسئله انتقال گرما توليد شود. تكنيك‌هاي رويدادنگاري برتوليد فيبر(رشته) كه بر پايه فرآيند چرخشي – ذوب مي باشد به صورت زير است :
1- فرآيندمتداول : چرخش در 1-m min1500-600. پس الياف تاب خورده (تابيده) در 1-m min1000-400 عموماً به نسبت كشش بين 3 و 5/4 كشيده مي‌شود.
2- فرآيند مستقيم كشش – چرخشي : در اين فرآيند بيان شده كه چرخش و كشش در يك عملكرد متداوم به هم مي‌پيوندند، نهايت سرعت ممكن است بالاي 1-m min6000 باشد، اما بعيد است كه سرعت چرخشي متجاوز از 1-m min4000 باشد.
3- فرآيند چرخشي با سرعت بالا : چرخش در 1-m min4000-3000 تا اندازه‌اي الياف جهت‌ياب (POY) را بوجود مي‌آورد، كشش بيشتر از 2 مي‌تواند در طي تركيب كششي همزمان / متوالي مناسب باشد.
4- فرآيند چرخشي با سرعت بسيار بالا : چرخش در 4000 تا بيش از 1-m min6000 به جهت اينكه افروزه در 1-m min5500 به حالت تابيده در مي‌آيد، هنوز كشش ناچيز بيشتري بايد داشته باشد.
اسامي جامع براي نهايت سرعت هاي تا 1-m min6000 ، سرعت بالاي چرخشي مي‌باشد و سرعت بسيار بالاي چرخشي به سرعت‌هاي متجاوز از 1-m min6000 اشاره دارد.
جالب توجه است كه تكنيك‌هاي (2) ، (3) و (4) همگي برپايه سرعت بالاي چرخشي مي‌باشند. در اين فصل، جنبه‌هاي گوناگون عملكرد فرآيند چرخش – ذوب در سرعت‌هاي متفاوت درنظر گرفته خواهدشد، و هم‌چنين فرآيند مستقيم كشش در چرخش بطور خلاصه شرح داده خواهدشد.
2-1 : خطوط چرخشي – ذوب :
1-2-1 : جنبه‌هاي متداول
از لحاظ كلي در نمودار 1-1، خطوط چرخشي- ذوب نشان داده شده است. اصولاً، طرح اوليه خط نمادي از چرخش – ذوب در سرعت‌هاي نسبتاً پايين است كه خرده‌هاي پليمر مانند مواد اوليه به كار گرفته مي‌شوند. از اين خط كه نيازمند به توجه بيشتري مي‌باشد، دو انحراف وجود دارد.
ابتدا، در فرآيند مستقيم چرخشي، ذوب همزمان و قابل چرخش ايجاد شده از طريق پليمريزاسيون ممكن است مستقيماً به سمت ماشيت چرخشي در مرحله پمپ دستگاه؛ انتقال يابد.
دوم، زمانيكه سرعت‌هاي مارپيچي بالا است، ممكن است مستقيماً الياف به سمت انتهاي طرح نزول نمايد، بدون اينكه godets مورد استفاده باشند. واحد صنعتي چرخشي- ذوب فاثد godets در نمودار (a)2-1 نشان داده شده است، درصورتيكه نمودار (b)2-1 نشان‌دهنده بخش پايين‌تر واحد داراي godet مي‌باشند. متون بعدي؛ فشار الياف را برروي دستگاه‌هاي مارپيچي جايز مي‌داند تا كاربرد پوشش- S شكل پيرامون godet سرد كنترل شود.
زمانيكه خرده‌هاي پليمري از مواد اوليه شكل مي‌گيرند، خرده‌هاي بوجودآمده چندين راكتورهاي اتمي پليمريزاسيوني با حداقل دگرگوني گروه به گروه؛ مخلوط مي‌گردد (تركيب مي‌گردد). خرده‌ها خشك مي‌شوند و سپس ذوب مي‌گردند.
در فرآيندهاي همزمان اصلي، ذوب به طور مداوم در ذوب‌كننده‌هاي مارپيچي؛ به انجام مي‌رسد، چونكه اينها ذوب يكنواخت و همزماني را صورت مي‌دهند.
تحت فشار، عمل ذوب پليمر به سمت بلاك‌هاي چرخشي انتقال مي‌يابد، در جايي كه پمپ سنجش‌گر دقيقي وجود دارد، مثلاً پمپ دستگاه ، حتي به شدت باقيمانده‌هاي ذوب را صادر مي‌‌نمايد.
پس فرآيند ذوب پليمر از ميان يك فيلتر مطلوب مهار مي‌گردد. پالايش پليمر ذوب شده صورت مي‌گيردقبل از اينكه آن وارد چرخان شود، ذوب همزمان صورت مي‌گيرد و ناخالصي جامدات مانند ذرات آهني؛ از بين مي‌رود و نيمه جامد باعث تنزل ژلاتين پليمر مي‌گردد و همچنين حباب‌هاي گازدار حذف مي‌شوند.
پالايش پربازده، درهرتوليد هزاركيلوگرمي نسبت انكسار را تا انكسار زير 6، موجب مي‌گردد و همچنين نوسان تكه‌هاي كوچك يا بخش‌هاي كشيده شده در افروزه تابيده شده، كاهش مي‌يابند.
بعد فرآيند پالايش، ذوب در يك ظرف در ميان لوله كم قطري بنام چرخان صورت مي‌گيرد و در اين روش يك جريان مايع شكل مي‌گيرد. پليمر ذوب شده، بواسطه حضور چرخان و بواسطه رهايي از انرژي الاستيك ذخيره شده در طي جريان برش، در ميان كانالهاي باريك، بيرون مي‌زند.
اين عمل مانند تأثير Dieswell شناخته شده مي‌باشند و در فصل 3 مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.
پس افروزه‌ها خاموش مي‌باشد و در صورتيكه از انتها كشيده شود، در اتاق خاموش سخت مي‌شوند.

تحقیق درباره ذوب ریسی و مسایل مربوط به آن

قطر افروزه كاهش مي‌يابد و سپس تعدادي از اين افروزه‌ها بوجود مي‌آيند تا به كمك دو هدايت‌گر درون بسته‌اي به هم ملحق شوند. چرخش نهايي به كارگرفته مي‌شود قبل از اينكه بسته‌هاي برروي غلتك استوانه‌اي شكل پيچيده شوند، كه اغلب اوقات توسط يك غلتك اصطكاك – سخت صورت مي‌گيرد.
2-2-1 : بيرون ده (روزن ران) :
در گذشته؛ دانه‌هاي كوچك برروي شبكه‌هاي متشكل از مناطقي كه داراي گرماي زياد هستند درون فرم حلقه‌ها و دنده‌هاي گرم شده از بيرون، ذوب مي‌شوند. اما بدليل ذوب‌كننده‌هاي مارپيچي يا بيرون‌ده‌ها عرضه كننده مزيت‌هاي بسيار بالاتري از ميزان ذوب‌كنندگي، ظرفيت بالا، زمان كوتاه اقامت، ايجادفشار، همگوني بيشتر و توزيع كيفيت سنجش گرذوب، مي‌باشد.
در نمودار 3-1 بخش‌هاي عملكردي بيرون ده خاص نشان داده شده است، درصورتيكه جزئيات مارپيچي خاص در نمودار 4-1 ارائه شده است. اساساً بيرون ده مشتمل از استوانه‌اي مي‌باشد كه در ميان يك يا چند مارپيچ تنگ (باريك) مي‌چرخند.

مارپيچي به‌قطرmm300-45هستند،مثلاًبراي پلي‌پروپپلين با ظرفيت ذوب 1-kgh2000-50 مورد استفاده مي‌باشند. طول مارپيچي براي پلي پروپپلين نسبت به پلي‌استر و پلي‌آميد بيشتر است، درصورتيكه براي آنها بطور عادي ميزان طول برابر 33-28 قطر مي‌باشد.
استوانه در امتداد طولش از طريق روغن يا الكتريسيته گرم مي‌شود. خرده‌ها با يكي از مارپيچي‌هاي حلقه دور استوانه تغذيه، تغذيه مي‌شود و سپس از ميان استوانه از طريق چرخش مارپيچي به سمت جلو رانده مي‌شود، چرخش در پايه ماشين (دستگاه) صورت مي‌گيرد. همانطور كه پليمر به سمت جلو حركت مي‌كند، آن تا اندازه‌اي از طريق رسانش گرمايي ديوارهاي استوانه نرم مي‌شوند و تا اندازه‌اي از طريق گرماي سايشي درنتيجه برش مكانيكي پليمر از طريق عملكرد مارپيچي، گسترش مي‌يابند.

زمانيكه آن به انتهاي مارپيچي مي‌رسد، ذوب همزمان و مذاب از ميان فيلتر قابل تغيير هدايت مي‌شود، فيلتر قابل تغيير درون پمپ دستگاه قرار مي‌گيرد كه ظرفيت (كارايي) مطلوب سنجش‌گر درون چرخان به واسطه فيلتر مشابه ديگر، قرار مي‌گيرد.
چگونگي به وقوع پيوستن تركيب و همگوني ذوب را مجسم نماييد، آن فاقد ارزش است كه چنانچه پليمر به مارپيچي متصل شوند و در سطح استوانه حركت نمايد، درآنجا به دليل اينكه مواد با مارپيچي بدون اينكه به سمت جلو رانده شوند؛ مي‌چرخد، توليد از بيرون ده صورت نخواهد گرفت.
به عبارت ديگر اگر پليمر به ديوار بچسبد و در مارپيچ حركت نمايد، سرعت چرخشي مواد كمتر از حدمارپيچي خواهدبود ودرنتيجه مواد در امتداد بيرون ده از طريق لبه سربي پره داخل

تحقیق درباره ذوب ریسی و مسایل مربوط به آن

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر