دانلود تحقیق تولید فیبررشته

فصل اول :
فرآیند چرخشی – ذوب
1-1 مقدمه :
فرآیند چرخشی – ذوب از ساده ترین روش تولید فیبر(رشته) می‌باشد، به همین دلیل آن با مسائلی در رابطه با کاربرد حلال درگیر نمی‌باشد.
بنابراین آن متد مطلوبی است، تهیه نمودن پلیمر ، ارائه دهنده فرآیند پایدار ذوب می‌باشد. زمانیکه ریزه‌ها یا خرده‌های پلیمر برای فرآیند چرخشی ذوب مواد اولیه شکل می‌گیرند، در ابتدا آنها خشک می‌شوند و سپس در بیرون ده، ذوب می‌شوند.
بواسطه کانال‌های باریک در سرمادادن سرب؛ ذوب همگن و فیلترشده؛ فوران می‌شود، در اینجا انجماد رشته گروه‌های مایع صورت می‌گیرد (نمودار4.1). سرانجام چرخش به پایان می‌رسد قبل از اینکه رشته گروه‌های مایع برروی لوله استوانه‌ای شکل چرخانده شوند.

Fig .4-1 A typical melt – spinning line
در طرح‌های مدرن؛ پلی‌استر و نایلون در واحدهای پلیمریزاسیون متداومی تولید می‌شوند، در جائیکه ذوب مستقیماً از آخرین پلیمرکننده تا واحد چرخشی- ذوب، انتقال می‌یابد. در مورد پلی پروپپلین ، پلیمریزاسیون باعث ایجاد فرآورده‌ جامد می‌شود، آن از فرآیند چرخشی مجزا می‌باشد.
عمده‌ترین پیشرفت در ناحیه چرخشی-ذوب در دهه 1970؛ تغییر چرخش متداول در سرعت‌های نهایی حدوداً 1-m min1000 تا بالاترین سرعت چرخشی به سرعت 1-m min3000 و بالاتر می‌باشد.
تا سال 1975، بیش از نیمی از الیاف بافته شده در دنیا بر پایه کاربرد این تکنولوژی در تولید الیاف بود. اما تک رشته‌ای تداوم داشت تا نسبتاً در سرعت‌های کند چرخشی به دلیل مسئله انتقال گرما تولید شود. تکنیک‌های رویدادنگاری برتولید فیبر(رشته) که بر پایه فرآیند چرخشی – ذوب می باشد به صورت زیر است :
1- فرآیندمتداول : چرخش در 1-m min1500-600. پس الیاف تاب خورده (تابیده) در 1-m min1000-400 عموماً به نسبت کشش بین 3 و 5/4 کشیده می‌شود.
2- فرآیند مستقیم کشش – چرخشی : در این فرآیند بیان شده که چرخش و کشش در یک عملکرد متداوم به هم می‌پیوندند، نهایت سرعت ممکن است بالای 1-m min6000 باشد، اما بعید است که سرعت چرخشی متجاوز از 1-m min4000 باشد.
3- فرآیند چرخشی با سرعت بالا : چرخش در 1-m min4000-3000 تا اندازه‌ای الیاف جهت‌یاب (POY) را بوجود می‌آورد، کشش بیشتر از 2 می‌تواند در طی ترکیب کششی همزمان / متوالی مناسب باشد.
4- فرآیند چرخشی با سرعت بسیار بالا : چرخش در 4000 تا بیش از 1-m min6000 به جهت اینکه افروزه در 1-m min5500 به حالت تابیده در می‌آید، هنوز کشش ناچیز بیشتری باید داشته باشد.
اسامی جامع برای نهایت سرعت های تا 1-m min6000 ، سرعت بالای چرخشی می‌باشد و سرعت بسیار بالای چرخشی به سرعت‌های متجاوز از 1-m min6000 اشاره دارد.
جالب توجه است که تکنیک‌های (2) ، (3) و (4) همگی برپایه سرعت بالای چرخشی می‌باشند. در این فصل، جنبه‌های گوناگون عملکرد فرآیند چرخش – ذوب در سرعت‌های متفاوت درنظر گرفته خواهدشد، و هم‌چنین فرآیند مستقیم کشش در چرخش بطور خلاصه شرح داده خواهدشد.
2-1 : خطوط چرخشی – ذوب :
1-2-1 : جنبه‌های متداول
از لحاظ کلی در نمودار 1-1، خطوط چرخشی- ذوب نشان داده شده است. اصولاً، طرح اولیه خط نمادی از چرخش – ذوب در سرعت‌های نسبتاً پایین است که خرده‌های پلیمر مانند مواد اولیه به کار گرفته می‌شوند. از این خط که نیازمند به توجه بیشتری می‌باشد، دو انحراف وجود دارد.
ابتدا، در فرآیند مستقیم چرخشی، ذوب همزمان و قابل چرخش ایجاد شده از طریق پلیمریزاسیون ممکن است مستقیماً به سمت ماشیت چرخشی در مرحله پمپ دستگاه؛ انتقال یابد.
دوم، زمانیکه سرعت‌های مارپیچی بالا است، ممکن است مستقیماً الیاف به سمت انتهای طرح نزول نماید، بدون اینکه godets مورد استفاده باشند. واحد صنعتی چرخشی- ذوب فاثد godets در نمودار (a)2-1 نشان داده شده است، درصورتیکه نمودار (b)2-1 نشان‌دهنده بخش پایین‌تر واحد دارای godet می‌باشند. متون بعدی؛ فشار الیاف را برروی دستگاه‌های مارپیچی جایز می‌داند تا کاربرد پوشش- S شکل پیرامون godet سرد کنترل شود.
زمانیکه خرده‌های پلیمری از مواد اولیه شکل می‌گیرند، خرده‌های بوجودآمده چندین راکتورهای اتمی پلیمریزاسیونی با حداقل دگرگونی گروه به گروه؛ مخلوط می‌گردد (ترکیب می‌گردد). خرده‌ها خشک می‌شوند و سپس ذوب می‌گردند.
در فرآیندهای همزمان اصلی، ذوب به طور مداوم در ذوب‌کننده‌های مارپیچی؛ به انجام می‌رسد، چونکه اینها ذوب یکنواخت و همزمانی را صورت می‌دهند.
تحت فشار، عمل ذوب پلیمر به سمت بلاک‌های چرخشی انتقال می‌یابد، در جایی که پمپ سنجش‌گر دقیقی وجود دارد، مثلاً پمپ دستگاه ، حتی به شدت باقیمانده‌های ذوب را صادر می‌‌نماید.