Задачи для самостоятельного решения. 1. Вычислить фильерную вытяжку при формовании вискозной текстильной нити линейной плотности 13,3 текс на прядильной машине ПЦ-250 И7

1. Вычислить фильерную вытяжку при формовании вискозной текстильной нити линейной плотности 13,3 текс на прядильной машине ПЦ-250 И7. Скорость формования (линейная скорость верхней галеты) 100 м · мин^-1. Ориентационная вытяжка между нижней и верхней галетой 40%. Усадка между верхней галетой и центрифугальной кружкой 15%. Усадка нити при отделке и сушке 10%. Фильера 60/0,07. Концентрация вискозы С_α-cell =8,5% (масс). Плотность вискозы ρ = 1125 кг · м^-3. Влажность нити 12% (масс). Содержание замасливателя 1,1% (масс).

2. Вычислить фильерную вытяжку при формовании хлориновой нити линейной плотности 33 текс на прядильной машине ПБ-225-ИХ. Фильера 60/0,07. Скорость формования (на приемной бобине) 50 м · мин^-1; вытяжка между галетами 210%. Вытяжкой между второй галетой и бобиной можно пренебречь. Концентрация прядильного раствора 28% (масс). Плотность прядильного раствора ρ = 990 кг · м^-3. Влажность нити 0,8%(масс). Содержание замасливателя на нити 2,1(масс).

3. Вычислить фильерную вытяжку при формовании вискозной технической нити T_t 150 f 500 на прядильно-отделочной машине ПН-300-И. Диаметр отверстия d₀ = 0,07 мм. Пластификационная вытяжка 1,9 раза. Усадка между вытяжной галетой и нижней парой сушильных цилиндров 10%. Линейная скорость приема нити 45 м · мин^-1. Влажность готовой нити 12% (масс). Содержание замасливателя на нити 1,2% (масс). Концентрация вискозы С_α-cell = 7,5% (масс). Плотность вискозы ρ = 1120 кг · м^-3.

4. Вычислить фильерную вытяжку при формовании высокопрочного вискозного штапельного волокна на прядильной машине ПШ-250-И2, входящей в состав прядильно-отделочного агрегата ША-25-ИР. Фильера 10000/0,08. Отделка волокна – в резаном виде. Линейная плотность готового волокна 0,212 текс. Влажность его 12% (масс), а содержание авиважных препаратов на волокне 1,9% (масс). Скорость вытяжной галеты 65 м · мин^-1. Суммарная усадка волокна (включая сушку) 17%. Концентрация вискозы С_α-cell =9,3% (масс). Плотность вискозы, ρ = 1125 кг · м^-3 [3].

5. Вычислить фильерную вытяжку при формовании вискозной текстильной нити линейной плотности Т_t 13,3 текс f 60 на прядильной машине МН-90-И (для непрерывного формования и отделки вискозной текстильной нити). Диаметр отверстия фильеры d₀ = 0,07 мм. Скорость схода нити с сушильных цилиндров (скорость приема нити на паковку) 100 м · мин^-1. Пластификационная вытяжка 15%. Суммарная усадка нити на пути от формовочных до сушильных цилиндров 21%. Концентрация вискозы С_α-cell =8,1% (масс); плотность вискозы ρ = 1120 кг · м^-3.. Содержание замасливателя на готовой нити 2,2% (масс); влажность готовой нити 12% (масс) [7].

6. Вычислить фильерную вытяжку при формовании вискозной текстильной нити линейной плотности Т_t 16,6 текс f 80 на прядильной машине для непрерывного формования и отделки МН-90-И. Диаметр отверстия фильеры 0,07 мм. Пластификационная вытяжка 10%. Суммарная усадка нити от формовочных до сушильных цилиндров 18%. Концентрация вискозы С_α-cell = 8,5% (масс). Плотность вискозы ρ = 1120 кг · м^-3. Содержание замасливателя на нити 1,9% (масс). Влажность готовой нити 11% (масс) [7].

7. Вычислить фильерную вытяжку при формовании вискозного высокопрочного жгутового штапельного волокна хлопчатобумажного типа на прядильном агрегате ША-25-ИЖ. Линейная плотность готового волокна 0,180 текс. Влажность волокна 10% (масс). Содержание авиважных препаратов на волокне 1,4% (масс). Фильера 30000/0,07. Скорость выпускных вальцов 55 м · мин^-1. Пластификационная вытяжка 50%; суммарная усадка при отделке и сушке 10%; концентрация вискозы, С_α-cell = 9,1% (масс). Плотность вискозы ρ = 1122 кг · м^-3 [3].

8. Вычислить фильерную вытяжку при формовании ацетатной нити линейной плотности Т_t 13,3 текс f 39, формуемой на прядильной машине ПА-240-И. Скорость формования 550 м · мин^-1. Фильера 39/0,07. Концентрация прядильного раствора вторичной ацетилцеллюлозы в растворяющей смеси, состоящей из 95% (объем) ацетона и 5% (объем) воды равна 25% (масс). Плотность прядильного раствора, ρ = 925 кг · м^-3. Содержание замасливателя на нити 1,9% (масс). Влажность готовой нити 4,6% (масс) [3].

9. Вычислить фильерную вытяжку при формовании триацетатной нити линейной плотности Т_t 16,6 текс f 25, формуемой на прядильной машине ПА-240-И. Скорость формования 500 м · мин^-1. Диаметр отверстия фильеры 0,08 мм. Концентрация прядильного раствора триацетилцеллюлозы в смеси, содержащей 95% (объем) метиленхлорида и 5% (объем) этанола, С = 23% (масс). Плотность прядильного раствора 1325 кг · м^-3. Влажность готовой нити 4,5% (масс); содержание замасливателя на нити 1,5% (масс) [3].

10. Вычислить фильерную вытяжку при формовании хлориновой нити линейной плотности 33 текс на прядильной машине ПБ-225-ИХ. Фильера 90/0,07. Вытяжка между галетами λ = 2,5 раза. Усадкой между второй галетой и бобиной пренебречь. Скорость приема нити на бобине 50 м · мин^-1. Влажность готовой нити 1,0% (масс); содержание замасливателя на нити 1,9% (масс). Концентрация CPVC в ацетоне, С= 28% (масс). Плотность прядильного раствора ρ = 970 кг · м^-3 [6].

11. Вычислить фильерную вытяжку при формовании капроновой текстильной нити (РА-6) линейной плотности Т_t 5,0 текс f 40 на прядильной машине ППМ-700-И. Скорость формования невытянутой нити технологического варианта MOY - 800 м · мин^-1. Диаметр отверстия фильеры 0,25 мм. Ориентационная вытяжка на крутильно-вытяжной машине КВ-150-И4 в 3,5 раза [3]. Влажность нити 1,1% (масс); содержание замасливателя 0,8% (масс).

12. Вычислить фильерную вытяжку при формовании капроновой (РА-6) текстильной нити (РА-6) линейной плотности Т_t 156 текс f 69 на прядильной машине ППМ-700-И. Фильера 69/0,25. Плотность расплава при 270 ⁰С ρ = 985 кг · м^-3. Кратность вытяжки на крутильно-вытяжной машине КВ-150-ИЧ λ = 3,8 раза. Скорость формования невытянутой нити V_п = 850 м · мин^-1. Влажность нити 1,7% (масс); содержание замасливателя на нити 1,2% (масс) [3].

13. Вычислить фильерную вытяжку при формовании капроновой (РА-6) технической нити T_t 187 текс f 220 Z 400 на прядильной машине ПП-1000-И. Диаметр отверстия фильеры d₀ = 0,25 мм. Вытяжка на крутильно-вытяжной машине марки «Добсон-Барлоу» в 5,3 раза. Плотность расплава при 270 ⁰С ρ = 985 кг · м^-3. Влажность нити 1,3% (масс); содержание замасливателя на нити 1,1% (масс). Скорость формования невытянутой нити LOY – 620 м · мин^-1.

14. Вычислить фильерную вытяжку при формовании PAN-волокна нитрон-С линейной плотности 0,333 текс на прядильно-отделочном агрегате ШАН-13-И. Фильера 50000/0,07. Суммарная пластификационная вытяжка 650%. Усадка при сушке 25%. Выходная скорость 35 м · мин^-1. Концентрация волокнообразующего терсополимера в 51,5% водном растворе роданида натрия 12% (масс). Влажность готового волокна 2,1% (масс); содержание авиважных препаратов на волокне 1,3% (масс). Плотность прядильного раствора, ρ = 1250 кг ·м^-3 [3], [5].

15. Вычислить фильерную вытяжку при формовании PAN-волокна нитрон С линейной плотности 0,212 текс на прядильно-отделочном агрегате ШАН-13-И. Фильера 60000/0,06. Первая пластификационная вытяжка в 1,5 раза. Вторая пластификационная вытяжка 600%. Усадка при сушке 25%. Выходная скорость 30 м · мин^-1. Влажность готового волокна 1,9% (масс); содержание авиважных препаратов на волокне 0,8% (масс). Концентрация волокнообразующего терсополимера в 51,5% водном растворе роданида натрия 12% (масс). Плотность прядильного раствора, ρ = 1250 кг · м^-3 [3], [5].

16. Вычислить фильерную вытяжку при формовании полиэфирной текстильной нити (PET) T_t 7,2 текс f 36 на прядильной машине ф. Неймаг (Германия), на которой совмещено нитеобразование и ориентационная вытяжка. Диаметр отверстия фильеры d₀ = 0,25 мм. Кратность вытяжки на галетах 3,9. Скорость приема нити на паковку 4100 м · мин^-1. Влажность нити 1% (масс); содержание замасливателя на нити 0,9% (масс). Плотность расплава полимера при 300 ⁰С ρ = 1240 кг · м^-3.

17. Вычислить фильерную вытяжку при формовании полиэфирной (PEТ) текстильной нити линейной плотности Т_t 11 текс f 18 на прядильной машине фирмы ICI (Великобритания). Фильера 18/0,25. Вытягивание осуществляется на крутильно-вытяжной машине фирмы «Добсон-Барлоу» в λ = 2,8 раза. Скорость приема нити на паковку (LOY) V_п = 1000 м · мин^-1. Влажность готовой нити 0,8% (масс); содержание замасливателя на нити 1,1% (масс). Плотность расплава полимера при 300 ⁰С ρ = 1240 кг · м^-3.

18. Вычислить фильерную вытяжку при формовании полиэфирной (РЕТ) технической нити линейной плотности Т_t 111 текс f 250 на прядильной машине фирмы Uhde (Германия). Фильера 250/0,25. Скорость приема нити на паковку при технологическом варианте 1000 м · мин^-1. Кратность вытяжки 5,6 раза. Влажность готовой нити 1,3% (масс). Содержание замасливателя на нити 1,4% (масс). Плотность расплава полимера при 300 ⁰С ρ = 1240 кг · м^-3 [1].

19. Вычислить фильерную вытяжку при получении полиэфирного штапельного волокна (PET) хлопчатобумажного типа линейной плотности 0,17 текс. На прядильной машине МФ-800-ЛШЭ-24 и отделочном агрегате ША-24-Л. Фильера 1400/0,25. Скорость приема невытянутого жгута в контейнеры («тазы»)- 850 м · мин^-1. Первая вытяжка на отделочном агрегате 150%, вторая – 100%. Усадка при термофиксации в 1,1 раза. Плотность расплава ПЭТФ при 300 ⁰С ρ = 1240 кг · м^-3. Влажность готового волокна 1,1% (масс); содержание авиважных препаратов на волокне 0,9% (масс) [4].

20. Вычислить фильерную вытяжку при получении полиэфирного жгутового волокна «шерстяного» типа линейной плотности 0,417 текс. Фильера 1400/0,30. Вытяжка на отделочном агрегате 220%. Усадка при термофиксации на 15%. Скорость приема невытянутого жгута в контейнеры («тазы») – 900 м · мин^-1. Плотность расплава полимера при 300 ⁰С, ρ = 1240 кг · м^-3. Влажность готового волокна 1,3% (масс). Содержание авиважных препаратов на волокне 1,3% (масс).

21. Вычислить фильерную вытяжку при формовании вискозной технической нити линейной плотности Т_t 250 текс f 800 на прядильно-отделочной машине ПН-300-И. Фильера 800/0,06. Линейная скорость приема готовой нити V_п = 40 м · мин^-1. Пластификационная вытяжка λ = 2,0 раза. Усадка нити между вытяжной галетой и нижней парой сушильных цилиндров 10%. Концентрация вискозы С_α-cell = 7,5% (масс). Плотность вискозы 1120 кг · м^-3. Влажность готовой нити 12% (масс); содержание замасливателя на нити 1,2% (масс).

22. Вычислить фильерную вытяжку при формовании волокна хлорин линейной плотности 0,333 текс на прядильной машие ПШ-6Х, входящий в состав штапельного агрегата. Фильера 10000/0,08 мм. Скорость выпускных вальцов агрегата 35 м · мин^-1. Кратность пластификационной вытяжки жгута 2,1 раза. Усадка резанного волокна в сушилке 20%. Влажность готового волокна 0,8% (масс). Содержание авиважных препаратов на волокне 0,9% (масс). Концентрация прядильного раствора хлорированного поли(винилхлорида) (ХПВХ, CPVC) в ацетоне 28% (масс). Плотность прядильного раствора 990 кг · м^-3 [4], [6].

23. Вычислить фильерную вытяжку при формовании PAN-волокна нитрон-Д линейной плотности 0,333 текс на прядильной машине ПШН-13-И прядильно-отделочного агрегата ШАН-13. Пластификационная вытяжка жгута 650%. Усадка волокна при сушке 20%. Фильера – блочная 6 х 15000. Диаметр отверстий фильеры d₀ = 0,08 мм. Выпускная скорость агрегата (после сушки) 40 м · мин^-1. Влажность готового волокна 1,3% (масс). Содержание авиважных препаратов на волокне 1,0% (масс). Концентрация прядильного раствора волокнообразующего терсополимера акрилонитрила в диметилформамиде 15% (масс). Плотность прядильного раствора 985 кг · м^-3 [4], [5].

24. Вычислить фильерную вытяжку при формовании полиакрилонитрильной технической нити нитрон мокрым способом на машине ПН-500-Н4 линейной плотности Т_t 250 текс f 300. Диаметр отверстия фильеры, d₀ = 0,07 мм. Суммарная вытяжка (пластификационная и «горячая») – 800%. Скорость приема готовой нити 150 м · мин^-1. Концентрация прядильного раствора [поли(акрилонитрила) в диметилформамиде] 15,5% (масс). Плотность прядильного раствора 985 кг · м^-3. Влажность готовой нити 0,9% (масс). Содержание замасливателя на нити 1,3% (масс) [4], [5].

25. Вычислить фильерную вытяжку при формовании поли(оксадиазольного) (POD) волокна арселон линейной плотности 0,400 текс на прядильной машине ПН-300-ИЗ. Суммарная пластификационная и «горячая» вытяжка на прядильно-отделочном агрегате λ = 2,5 раза. Потери полимера на отделочной части агрегата 3,1% (масс). Фильера 1500/0,08. Выпускная скорость 20 м · мин^-1. Влажность готового волокна 1,2% (масс). Содержание замасливателя на волокне 0,9% (масс). Концентрация прядильного раствора – 5% (масс). Плотность прядильного раствора 1830 кг · м^-3 [4], [9].

Список литературы

1. Петухов Б.В. Полиэфирные волокна. – М: Химия, 1976. - 270 с.

2. Геллер В.Э. Высокоскоростное формование полиэфирных нитей. - Тверь, ТОК-ЖИ, 2000. - 136 с.

3. Браверман П.Ф., Чачхиани А.Б. Оборудование и механизация химических волокон. – М: Машиностроение, 1975. - 375 с.

4. Коротеева А.И., Озерский О.Н., Яскин А.П. Технологическое оборудование заводов химических нитей и волокон. – М: ЛегПромбытИздат, 1987. - 398 с.

5. Пакшвер А.Б., Геллер Б.Э. Химия и технология волокна нитрон. – М: ГосХимИздат, 1960. - 148 с.

6. Геллер Б.Э. Химия и технология хлоринового волокна. - М. ГизЛег Пром, 1958. - 123 с.

7. Фингер Г.Г. Производство вискозных волокон. – М: Химия, 1990. - 256 с.

8. Айзенштейн Э.М., Шнайдер Р., Ефремов В.Н. Современные разработки прогрессивного оборудования для производства синтетических комплексных нитей. - СПб. - Торговля и промышленность, 2002. - 134 с.

9. Кудрявцев Г.И., Варшавский В.Я., Щетинин А.М., Казаков М.Е. Армирующие химические волокна для композиционных материалов. - М. Химия, 1992. - 329 с.

10. Зябицкий А. Теоретические основы формования волокон. – М: Химия, 1979. - 503 с.

11. Адамсон А.В. Физическая химия поверхностей. – М: Мир, 1979. – 568 с.

12. Fourne F. Synthetic Fibers. Machines and Equipment, Manufacture, Properties. Handbook for Plant Engineering, Machine Design and Operation Hanser/Gardner Publications, Inc. Cincinnati. – USA: 1999. - 885 ps.

13. Аскадский А.А., Матвеев Ю.И. Химическое строение и физические свойства полимеров. – М: Химия, 1983. - 247 с.

14. Геллер Б.Э., Геллер А.А., Чиртулов В.Г. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров. – М: Химия, 1996. - 432 с.

15. Chang SS, Bestul A.B. Heatcapacities of polyethylene from 2 tu 360 K.I Standard samples of linear and branched polyethylene whole polymer// J.Res. Nat. Bur. Stand.- A: 1973, v 77, №4, p. 395-406

16. Passaglia E, Kevorkian H.K. Specific heat of atactic and isotactic polypropylene and the entropy of the glass// J. Appl. Polym. Sci, 1963, v 34, № 1, p 90-97.

17. Вундерлих Б., Баур Г. Теплоемкость линейных полимеров. – М: Мир, 1972. - 238 с.

18. Smith C.W., Dole M. Specific heat of synthetic high polymers VII Poly(ethylene terephthalate)// J.Polym. Sci, - 1956, v 20, № 1, p. 37-56.

19.Bair H.E., Bebbington G.H., Kelleher P.G. The effect of annealing below the glass temperature on the physical properties of semicristalline poly (butylene tere phthalate)// J. Polym. Sci., Polym. Phys., Ed -1976, v 14, № 4, p. 2115-2117.

20. Лебедев Б.В., Евстропов А.А., Кипарисова Е.Г., Белов В.И. Термодинамика гликолида, полигликолида и процесса полимеризации гликолида в области 0–550 К // Высокомол. соед. сер. А. 1978, т. 20, № 1, с. 29-37.

21. Dainton F.S., Evans D.M., Hoare F.E., Melia T.P. Thermodynamic functions of linear high polymers, Pt 1//Polymer: 1962, v 3, № 2, p. 263-270.

22. Wilski H. Die spezifische Warme des Polyoxymethylenes//Kolloid Z. und Z. Polym. 1971, v 248, № 1, s. 867-870.

23. Лебедев Б.В., Рабинович И.Б., Бударкина В.А. Теплоемкость винилхлорида, поливинилхлорида и поливинилиденхлорида в области 60-300 К // Высокомол. соед. Сер. А. 1967, т. 9, № 3, с. 488-494.

24. Лебедев Б.В., Рабинович И.Б., Мартыненко Л.Я. Теплоемкость и термодинамические функции акрилонитрила и полиакрилонитрила // Высокомолекул. соед. 1967, т. 9, А № 8, с. 1640-1645.