Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Monitoring System for the Formation Process Line of PAN Composite Fibres

Karbownik Iwona, Rybicki Tomasz

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Vol. 28, no. 1 (139)

26--35

EN

The aim and scope of this work included the design and practical implementation of a digital monitoring system for the polyacrylonitrile (PAN) fibre spinning process line used for the creation of different PAN based fibres doped with silver (Ag), polyaniline (PANI), carbon nanotubes (CNT) and 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC). After the collecting and processing of process parameters, including bath temperatures and the rotational speed of the feeding-receiving points, available in the form of digital data, they were compared with the appearance of fibres obtained (their surface structure and cross-section shape) and with the results of the fibre specific strength (WtP). Archiving of speed and temperature measurement data allowed to create a database combining the process parameters with the parameters of the fibres obtained. Online monitoring of the parameters enabled programmable change of the speed and temperature in important parts of the process in order to develop appropriate production profiles.

PL

Celem i zakresem prac było zaprojektowanie i praktyczna realizacja cyfrowego systemu monitorowania linii technologicznej przędzenia włókien poliakrylonitrylowych (PAN) używanej do tworzenia różnych włókien opartych na PAN domieszkowanych srebrem (Ag), polianiliną (PANI), nanorurkami węglowymi (CNT) i chlorkiem 2,3,5-trifenylotetrazoliowy (TTC). Po zebraniu i przetworzeniu parametrów procesu, w tym temperatur kąpieli i prędkości obrotowych punktów rozciągających, dostępnych w postaci danych cyfrowych, porównano je z wyglądem uzyskanych włókien (ich strukturą powierzchni i kształtem przekroju poprzecznego) oraz z wynikami wytrzymałości właściwej włókien (WTP). Archiwizacja danych pomiaru prędkości i temperatury pozwala na stworzenie bazy danych łączącej parametry procesu przędzenia z parametrami uzyskanych włókien. Monitoring parametrów on-line umożliwia programowalną zmianę prędkości i temperatury w ważnych częściach procesu w celu opracowania odpowiednich profili produkcyjnych.

2

Mathematical Modelling of Pneumatic Melt Spinning of Isotactic Polypropylene. Part 1, Modelling of the Air Jet Dynamics

Zachara A., Lewandowski Z.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2008

|

Vol. 16, no. 4 (69)

17--23

EN

In this series of publications, the process of nonwoven melt blowing of ultra-fine fibers is presented. The process starts in the dual slot die where two converging air jets draw the molten polymer stream. In the present paper (Part I), the air flow field is investigated with the aid of the k – ε turbulence model, which is solved numerically. From the results of computations, we have distributions of the air flow parameters along the z – axis, which is also the axis of pneumatic melt spinning. These parameters are the air velocity, temperature and pressure, which will be used in Part II and III to compute the fiber melt blowing dynamics.

PL

Praca stanowi część pierwszą serii trzech publikacji, w których przedstawiono matematyczne modelowanie procesu pneumatycznego przędzenia włóknin ze stopionego polimeru typu „melt blowing”. Proces ten zachodzi pod wpływem podwójnego, zbieżnego strumienia gorącego powietrza wydmuchiwanego symetryczne z dysz powietrznych z obu stron belki przędzalniczej. W niniejszej publikacji (Część I) przedstawiono badanie pola aerodynamicznego strumienia powierza metodą numeryczną z zastosowaniem modelu turbulentnego k – ε. W wyniku obliczeń otrzymano rozkłady parametrów pola przepływu powietrza wzdłuż centralnej osi strumienia, która jest też osią przędzenia. Parametrami tymi są prędkość, temperatura i ciśnienie powietrza, których rozkłady wzdłuż osi przędzenia będą zastosowane w modelowaniu dynamiki procesu pneumatycznego przędzenia włóknin ze stopu izotaktycznego polipropylenu w częściach II i III serii publikacji.

3

Influence of Forming Conditions on the Tensile Strength Properties of PAN Fibres Containing a Ferromagnetic Nanoaddition

Mikołajczyk Z., Boguń M., Kurzak A., Wójcik M., Nowicka K.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 3 (62)

19--24

EN

This article presents the manufacturing conditions of polyacrylonitrile (PAN) fibres with ferromagnetic properties. These properties are obtained as the result of incorporating a Fe3O4 nanoaddition into the fibre-grade matter at the stage of preparing the spinning solution. The influence of the solidification conditions and the deformation distribution in the two-stage drawing process on the fibres’ tensile strength properties was determined. The supermolecular structure, the porosity, the ferromagnetic properties, and the distribution of the nanoaddition on the surface of the fibres formed under the given conditions were characterised.

PL

Opracowano warunki wytwarzania włókien PAN o właściwościach ferromagnetycznych. Właściwości te uyskuje się w wyniku wprowadzenia do tworzywa włóknotwórczego nanododatku Fe3O4 w etapie sporządzania roztworu przędzalniczego. Zbadano wpływ warunków procesu zestalania i rozkładu deformacji w dwuetapowym procesie rozciągu na właściwości wytrzymałościowe włókien. Scharakteryzowano strukturę nadmolekularną, porowatość, właściwości magnetyczne oraz oceniono rozkład nanododatku na powierzchni włókien formowanych w wytypowanych warunkach.

4

Viscosity effects in computer modeling of fiber spinning from crystallizing polymer melts

Jarecki L., Ziabicki A.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 2

101-109

EN

Role of local viscosity in the dynamics of melt spinning of a polymer crystallizing under tensile stress are investigated using mathematical modeling methods. The viscosity is assumed to be dependent on local temperature and degree of crystallinity along the spinning axis. Role of the polymer viscosity is studied for PET in the range from low to high spinning speeds. Strong effects of stress-induced crystallization on local polymer viscosity, resulting in crosslinking of chain molecules by arising crystallites, lead to limitation of the spinning speed, and a maximum of the take-up speed is predicted. Effects of the spinning-speed affected viscosity are analysed using simplified models of melt spinning and compared with the complete dynamic model. One concludes that the maximum of take-up speed predicted for high spinning speeds is a consequence of strong rheological effects of online oriented crystallization leading to gelation of the spun polymer by crystallites playing a role of physical crosslinks. Temperature effects on polymer viscosity are not responsible for the limitations of the take-up velocity.

PL

Metodą modelowania komputerowego przeprowadzono analizę roli lepkości (eta) w dynamice formowania włókien ze stopionego polimeru krystalizującego. Przyjęto w tym celu zależność eta od lokalnej temperatury i stopnia krystaliczności polimeru wzdłuż drogi formowania. Rolę eta, polimeru badano na przykładzie poli(tereftalanu etylenu) (PET) w pełnym zakresie szybkości formowania - od małych do dużych prędkości odbioru włókien (V(L)). Silny wpływ wymuszonej naprężeniem krystalizacji orientowanej zachodzącej w formowanej strudze na lokalną lepkość polimeru wynika z sieciowania przez powstające krystality stanowiące fizyczne węzły tworzącej się struktury żelu. Model przewiduje ograniczenie szybkości formowania ze stanu stopionego i wystąpienie maksimum V(L). Zmiany eta, polimeru wzdłuż linii formowania bada się z zastosowaniem uproszczonych modeli analitycznych (zaniedbanie siły grawitacji i oporu powietrza) oraz pełnego modelu numerycznego. Równanie bilansu sił w modelach analitycznych w przypadku pominięcia sił inercji reprezentowane jest równaniem (34), a w przypadku jej uwzględnienia równaniem (35). Modele te prowadzą do osiowych profili prędkości Irównania (38) i (44)] oraz V(L) [równania (39) i (45)] zależnych wykładniczo od siły początkowej (F(0)) i "całki płynności" (I(L)) będącej całką z odwrotności lepkości polimeru. Wartość V(L) jest uwarunkowana przez I(L) wzdłuż całej linii formowania [równanie (41)|, I(L). zależy natomiast od F(0) (rys. 4 i 5) poprzez wpływ F(0) na osiowe profile krystaliczności (rys. 6 i 7), a także od temperatury polimeru (chłodzenie, grzanie strefowe, itd.). Występowanie maksimum na krzywej obrazującej zależność V(L) od siły początkowej, przewidziane w obu modelach analitycznych (rys. 2 i 3) oraz w pełnym modelu numerycznym procesu (rys. 8), jest konsekwencją silnych reologicznych efektów orientowanej krystalizacji związanych z żelowaniem struktury, a nie kształtowania się profilu temperatury i jej wpływu na lepkość polimeru.