автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка технологического процесса и оборудования для замасливания химических нитей

2'1 09 9 0

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕКСТИЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ имени А. Н. КОСЫГИНА

На правах рукописи Экз. №

ЧЕРЕДНИЧЕНКО ПЕТР ИВАНОВИЧ

УДК 677. 021. 125. 52. 677. 051. 125

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЗАМАСЛИВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ НИТЕЙ

05. 19. 03. — технология текстильных материалов;

05. 02. 13. — машины и агрегаты легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва —1990

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исспедовательсксм института машин для производства синтетических еопокон [ВНИИМСВ) НПО «Химтекстильмаш», т. Чернигов.

Официальные заслуженный деятель науки и техники РСФСР,

оппоненты: доктор технических наук, профессор УСЕН-

КО В. А.

заслуженный деятель науки и техники УССР, доктор технических наук, профессор НОСОВ М. П.;

доктор технических наук МАТЮШЕВ И. И.

Ведущее предприятие*.

Защита состоится

Житомирский завод химического волокна им. Ленинского комсомола

'-у-

часов на заседании специализированного совета Д 053.25.01. при Московском ордена Трудового Красного Знамени текстипь.чом институте им. А. Н. Косыгина по адресу: 117918, Москва, М. Калужская ул., д. 1.

1990 г. в

/0

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СОВЕТА,

д. т. н„ профессор Кудрявин Л. А.

Типография им. Кирова нзд-ва «Десна», з. 1188, С6.06.1990, БШ ссзоа, т. 100.

д:гвшмЙ ОВШ ХАРАКТЕРИСТИКА, РАБОТЫ

i¿. ..Oft'Ü

,"и; ;'' ^дуальность темы. Основной задачей промышленноста химических ¿дадрко i в настоящее время, наряду с безусловным Еыполненпем плана :се@mytfa \ нитей по количеству и ассортименту, является ыаксикальное улучшение их качества, так как в этом заледени огромные резорш повышения эффективности производства» Следовательно, актуальность приобретают вопросы исследования а разработки процессов и механизмов, обеспечпэащих производство натей высокого качества.

Так как на свойства химических нитей оказывают влияние многочисленные, преимущественно взаимосвязанные факторы» улучшение свойств нити, скорее всего иояаз> быть получено в розультате усовершенствования технологии и оборудования на всех стадиях производства, включая подсобные н вспомогательные операции. Такое усовершенствование может быть успеино проведено лишь при условна изучения и глубокого понимания явлений, протекающих ца всех участках и переходах технологического пякла.

Одшил яз таких является участок нанесения на нить зама слива-теля при формовании. Значение данного процесса часто недооценивается и он выполняется недостаточно правильно а тщательно, что приводит к повышенной обрывности нитей при последующей обработко и к ухудшению внешнего вида получаемых изделий. На качество замасливания химических нитой существенное влияние оказывают кал технологический pesan проведения процесса, так и способ нанесения замасли-вателя, зависящий от конструкции устройств для их нанесения. До настоящего времени неясен механизм процесса нанесения замасливате-ля при формовании и его влияние на качество вырабатываемых нитей, а большинство параметров не подвергались детальному теоретическому изучению и экспериментальным исследованиям. В саязи с этим теоретические и экспериментальные исследования, направленные на совершенствование технологических режимов замасливания и создание но-, вых конструкций замаслававдих устройств а систем, обеспечивающих повышение качества выпускаемых нитей представляет больной практический интерес и является актуальной научной проблемой»

Важность решаемой проблемы подтверядается постановлениям ЦК ШСС и Совета Министров СССР, а такзе включением ее в научно-технические программы, утвервденнне Государственным комитетом СССР по науке и технике.

Так, важнейшие работы по додъецу производства химических нитей и волокон, а также разработка современного оборудована! для их

получения напли свое отражение в Постановлениях ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 08.08.1935 г. & 759 "О развитии производства химических волокон а нитей, синтетических красителей, текстильно-всцоыогателышг веществ и сырья для них, необходимых для обеспечения выпуска товаров народного потребления в 1986-1990 г.г.", от 18,08.1983 г. * 814 "Создание новых полимерных материалов и изделий из них для использования в медицинской практике", от 19.02.1988 х. й'272 "О государственной программе строительства и реконструкции автомобильных дорог в- нечерноземной зоне РСФСР", а таюса в распоряжении Совета Министров СССР от 25.05.1981 г. Я 991 г аедашях по проблеме 1$ 400 от 15.10.1970 г. и программ 0.10.07 Я 0.Ц.1В»

Цель РабоГн - решение комплекса актуальных задач, связанных о 5эоретическ2М обобщенная и созданием научных основ для решения вааной народнохозяйственной проблемы, направленной на повышение качества выпускаемых нитей и волокон, разработку технологического процесса замасливания и его адцаратурнсго оформления.

- Дйя достаганкя поставленной цела в работе решаются следующие ввдата: .

г анализ а разработка классафакацез заиаслшзахщзх устройств;

- разработка научных основ я способов оценки качества замао--гктня нитей;

- разработка оригинальных стендов для проведения экспериментальных исследований по изучение процесса замасливания нитей;

- исследование и анализ качества замасливания химических нитей и волокон и степень ею влияния на свойства вырабатываемых нитей;

- разработка математических моделей процесса замасливания химических нитей при формовании;

- исследования степени влияния различных технологических параметров процесса формования нитей, параметров замасливателя, конструктивных факторов различных замасливающих устройств на качество замасливания нити;

- разработка научно-обоснованных требований к качеству замасливания нитей;

=> разработка н исследование различных способов нанесения за-аасливателя на нити;

- разработка, исследование и внедрение систем и устройств для высококачественного нанесения заиасливателя на нити;

- разработка основ расчета ж проектирования систем и устройств

для нанесения зашсливателя на нити.

Методы исследований. Проблемы,поставленные в данной работе^ решалась теоретическими и экспериментальными методами. Теоретические исследования выполнены на основе современных математических методов с использованием классически положений теории Эйлера, пограничного слоя 5 фильтрации и уноса жидкости. Оценка достоверности предлагаемых в диссертации методов решения задач, используемых моделей и допущений осуществлялась экспериментально с применением методов математического планирования экспериментов и последующей обработкой полученных результатов на ЭВМ. Экспериментальные исследования проводились в производственных условиях на действующем оборудования и на стендах.

Научная новизна. Впервые систематически изучен механизм замасливания химических нитей при формовании, включая комплексные исследования влияния различных технологических факторов процесса формования, вытягивания, текстурирования, получения нетканых материалов геотекстильного назначения, а также конструктивных параметров замасливающих устройств на качество замасливания гати.

Проведен анализ п разработана классиюикащя замасливающих устройств» разработана методика оценки качестш замасливания ялгей.

Проведены исследования и анализ качества заиасливания химических татей и его влияния на свойства вырабатываемых нитей. Получены математические зависимости, позволяющие установить влияние качества замаелнвания нити при формования на линейную плотность и температуру, нити при здтягивании и текстурпроваюш.

Получены математические модели и зависимости, описывающие процессы влагопоглощония и нанесения зашсливателя на нити при формовании, учигывакщае параметры нити, замасливателя и их взаимодействие с

Определены требования к качеству замасливания нити при фор-' мовании и предложены технологические регшкы замасливания нити.

Подучены математические модели и зависимости, описывающие процесс образоп-ишя пленки замасливателя на диске, частично погруженном з него, влияния различных технологических факторов процесса формования и конструктивных параметров замасливающих устройств, параметров замасливателя на качество замасливания нити.

Разработан:1, а исследованы различные способы нанесения замас-¿отзтеля на нпгп н даны рекомендации по их применению.

Разработаны п исследованы способ а система хдя дозированного

нанесекгя аазаасливателя, а таиеа способ и устройство для замасливания нетканого материала.

Дани рекомендации по выбору материала для изготовления эа-иасливащнх систем 2 устройств.

Разработаны основа расчета и проектирования зашсливавдзх истец ж устройств дискового и щелевого типов. Автор задшает:

классификацию замасливающих устройств; методику оценке качества зашслзвакая химических китей; анализ качества замасливания синтетических кгтей в его влияния на свойства вырабатыва емых кетзё. Ыодели а математические за-взсвуостн, аозводятодае установжть влияние различных технологических факторов процесса формования нити ка качество замасливания и ча свойства вырабатываемых нитей;

представления о механизме замасливания химических нитей, установленные на основа комплекса исследований процессов влаголсгло-

унооа 5ашсл5шах'6лй с 3йла5слн5а51ч5г0 устройства, & тйзсьз

оОраэоЕШЕЯ пленка замасдиватела на поверхности диска, частично погруженном в него;

технологические решшы замасливания нити;

научно-?егкзческве решения при различных способах затслнва-

.чия е2т2;

основы расчета и проектирования аатсдквавдюс устройств а

научно-технические решения, полуденные при разработке технологического процесса забеливания н его аппаратурного оформления;

установленные закономерности, сделанные обобщения к достигнутые результаты.

Практическая значимость. Разработанные технологические процессы б аш сливания, а такае способы в конструкции замасливавдих устройств использованы и внедрены:

при отработке технологического процесса в создании агрегата для получения высокопрочных поликапроашщшх нитей технического назначения;

при отработке технологического процесса текстурирования текстильных нитей при модернизации машины ТК-603;

при отработке технологического процесса в оборудования для получения синтетических высокопрочных мононитей диаметром 0,2ьм, а такге при получении полиэтиленовых ¿юдощтей;

при отработке технологического процосса и оборудована длл ^получения нетканых материалов геотокстилъкого назначения;

при отработке технологического процесса л создании оборудования для получения коллагеновых шовных нитей;

при создании нового и модернизации существующего оборудования для производства химических волокон;

при создачип иэтни, соваещасцей процесс» форуоганпя, ватягп-вания и накатывания нити;

при организации производства насосов для дозирования замас-ливателя;

в учебном процессе по курсу "Расчет з кояструзрованиэ наша для производства химических волокон".

Суммарный народнохозяйственный годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работа составил 2 илн. 267 тыс.руб., с учетом доли автора 581,6 гас.руб., а одздаелнЗ свшю 3 млн. рублей.

Личный вклад автора заклэчается в том, что в ходе выполнения работы он осуществлял научное руководство и приникал непоаредст-венноо участие з постановке и проведении каи теоретических, так и экспериментальных исследований, включая оСсудденае эксперямон-тальних данных, анализ и оформление результатов э виде заявок па изобретение, научных докладов и публикаций, самостоятельно выполняя и обобщая большую часть исследований.

Апробация работы. Основные результаты работы бшга долозены, обсуздены и получили полоаштельнуп оценку: на заседании кафедры проектирования машин для производства химических волокон и кра-сильно-огделочного оборудования Московского текстильного института (1977г., 1589г., 1990г.); на Всесоюзно?.! научно-техническом семинаре (г.Ташкент, 1977г.); на Всесоюзной научно-технической конференции, посвященной созданию прогрессивного оборудования для хишческих волокон (г.Чернигов, 1979г., 1982г., 1987г.); на ¡11 ;.:еэдународном симпозиуме по химическим волокнам (г. Калинин, 1281г.); на £У Мехдународной научно-технической конференции по химическим волокнам (г.Варна (НРБ), 1582г.); на Всесоюзной научно-технической конференции, посвященной теории и практике формования химических волокон (г.Мытищи, 1983г.); на Всесоюзной научно-технической конференции, посвященной перспективам развития производства и применения крученых гатей а пряжи из химических волокон (г.Москва, 1988г.); на научно-техническом совете НПО "Хшатокстидь-

иаи" (г.Чернигов, 1982г., 1989г., 1990г.); на заседании специалистов народного предприятия "Текстурзааденверке" (г.Флеа, (ГОР), 1989г<>); на заседании технико-экономического сосете ПО "Хиыво-локно" (г.Чернигов, 1320г.); на заседании проблемного совета иеханако-технологического факультета Московского текстильного института (1990г.).

Некоторые материалы диссертационной работы демонстрировались ш агагавках,ДшгШ-87м(г«Москва, 1937г.), Инлегыаш-88 (г.Москва, 1933г»), ЩИ УССР (г.Киов, 1988г;).

по 37 статей, написано 12 отчетов, получено 8 авторских свидетельств.

Структура й объем г>аботн. Диссертационная работа состоит из взедеаля, шесты глав, выводов, библиографического сгшска, включающего 597 наименований, приложения с материалами, подтверждающими результаты выполненной работы, объемы внедрения, алгоритм расчета еагдасдзгваицшс устройств и другие документы. Она изложена на 568 .отраннцах н содержит 300 страниц основного текста, 79 таблиц и 79 рисунков.

приведены основные подоаения диссертации, вынесенные на защиту.

В первой главе приведен, обзор и анализ работ в области увлажнения и задасливания химических нитей и волокон. Отмечено, чю Елшгцаеся сведения по этим вопросам, представляющие значительный ннтерес, в большинстве случаев носят описательный и часто противоречивый характер и требуют глубоких исследований.

Проанализированы существующие конструкции устройств для га-иасливания нитей и волокон и разработана классификация з&часливаю-щгх устройств, основанная на принципе их работы. Приведен обзор и анализ работ в области проникновения Еидкостей в пористые тела, к которым относятся труды С.С.Воюцкого, А.Б.Дакшвера, Б.В.Петухова, А.М.Осапова и др. Дан обзор и анализ работ, связанных с расчетом резида нанесения заиасливателя различными устройствам, а также определением толщины гадкой пленки, остающейся на поверхности твердых тел при их извлечении из жидкости, к которым относятся работа 1.Д.Ландау, Б.В.Дерятш, С.М.Деви, Г.111жх:тинга, К.й.Галь-пэрнна с др.

До материалам диссертационной работы опубликова-

СОДБРШИЕ РАБОТЫ [ доказана актуальность и научная ноеизнэ работы;

На основании выполненного обзора а анализа работ сфориулзро-ваны задачи исследований. •

Во второй главе приводится описание разработанной ыетодшш выполнения работы к проведения исследований, описываются специальные измерительные устройства, примененные и созданные при проведении данной работц, а такие описывается экспериментальное оборудование. При исследовании в качество оценочных показателей была приняты: количество заыасливатсля, нанесенного на нить; равномерность распределения замасливателя как по длине, так и внутри пучка комплексной нити. Содержание замасливателя на нити опроделя-лось химическим методом согласно ГОСТ 7054-76 или радиометрическим методом с помощью радиоактивных изотопов по методике, разработанной совместно с Волгоградским ВО "Изотоп". За показатель неравномерности нанесения замасливателя по длине нити был принят коэффициент вариации содержания его на отдельных отрезках. Неравномерность нанесения замасливателя на элементарные нити внутри лучка комплексной нити определяли методом радиоактивных индикаторов или по степени окрашивания. Лля получения качественной картины распределения замасливателя использовали кетсд авторадиографии. Для получения результатов испытаний с допустимой погрешностью прл заданной доверительной вероятности определен объем выборки экспериментальных данных достаточный для обеспечения показателей точности а достоверности. Для получения результатов с доверительной вероятности 0,95 необходимо проводить по 25 замеров содержания замасливателя на отдельных отрезках.

Экспериментальные исследования проводились непосредственно в производственных условиях на действующем оборудовании, либо на стендах и макетах.

Глава 3 посвящена анализу процесса замасливания з ого влиянию на свойства нитей.

В первом подразделе приводятся результаты исследований качества замасливания нитей. Установлено, что существующие разимы работы самаслававдих устройств формовочных катин не обеспечзвают высокого зсачестза замасливания нитей. Неравномерность напесення замасливателя на технические нити в различные периоды временя изменялась от 15& до 43& и в среднем составила 25?. Казачество позамасленных нитей доходило до 29>, а в отдельных случаях - до 70£. Неравномерность нанесения влаги изменялась от 4 до 9% а э среднем составила 7%.

ЪтороЁ подраздел посвящен исследованию влияния спераци:: технологического процесса ка качество распределения замасливателя на нити. Показано, что качество распределения замаслнвателя на нитях е ходе технологического процесса их получения полностью определяется качеством 8аулсливания ка тв при формовании.

Ь третьей подразделе приводятся результаты аналитических и экспорвиентальнах исследований влияния процесса замасливания нитей на ех свойства. Количественная оценка качества замасливания нити при формовании ни os способность к текстильной обработке, свидетельствует о существенном алияниз на физико-механические показате-. Л2, а такав ка способность к текстильной обработке. Показано, что сдноЕ ¿г ирач^н существующей неравномерности натяжения нити при намагазашя является ^равномерность ее зал:асливднз:я.

йссдвдованпя влияния процесса замасливания на структуру нити проводилась иетодамн рентгеноструктурного анализа, летодаьи радиографии покакало, что масляная композиция проникает внутрь элементарных нитей и, следовательно, она тагане оказывает влияние на структуру нити. Изменение структуры нити можно объяснить совместные действием влаги s насляной хомпозицки. Следовательно, процесс заыаагЕгания нити яри формовании способствует повыаенпв кристалличности» ораентахии ыакромйлгкул относительно продольной оса в способствует образованию устойчивой периодичности чере-довашш учасгг.ив с различной плотность» вдоль фибрилл ниш. Ксш-лекснко яссугедоЕаадя степени влияния охлаЕдения z замасливания ни-те кь se структурные показатели, а таксе на качество замасливания проведены с нриыанонха« деухфакторыого дисперсионного анализа. Показано, существенное влияние охлазденая и замасливания нити ка величину аредорявнтацин, но степень влияния охлаздения значительно сильней, u&jj замасливания. На неравномерность величины предориен-тащгл, даакотр элементарных китей в неравномерность диаметров исследуемые факторы, з условиях проведения исследований, оказались незначаще.

Четвертый подраздел посвящен аналитическому исследованию влаяная качестаз нанесения закаслнватоля на линейную плотность нате. Показано, что при правильной эксплуатации дозировочных насосов, колебание tsaccu свегесформоганной нити будет полностью определяться колебанием шссы замасливагеля на нити.

Установлено, что при существующей методике контроля линейной плотности hete, процесс замасливания нити оказывает существенное влияние ка показания линейкой плотности нити. Доэтоау для повыше-

ния качества вырабатываемых нитей необходимо ужесточить допустимый предел колебания массы наносимого на нить замасливателя. Коэффициент вариации массы нити См связан с коэффициентами вариации влаги С а и масляной композиции Смк следующим соотношением _

Г..-.Ш. + (I)

/017

где ¿({¡¡/(мк ~ соответственно процентное содерзанаэ шгагн

г масляной композиции на нитн.

Неравномерность линейной плотности технической нити капрон 187 текс от некачественного замасливания достигает 0,6$, в то время как суммарная неравномерность линейной плотности свеже сформованной нити на должна превышать ±.1,5%. Получены уравнения регресяи, связыЕагацие массу нити с замасливателеи,с массой нати без замасот-ватоля и массой замасливателя.

Увеличение неравномерности нанесения замасливателя ыозат привести к изменению линейной плотности формуемой нити, в результата чего возникает необходимость в корректировка линейной плотности нити, которая в настояцео время осуществляется только путем изменения массы полимера.

Б пятом подразделе приводятся аналитические и экспериментальные исследования влияния качества нанесения замасливателя на тепловую обработку нити. Различное содергание замасливателя по длине нити приводит к различным условиям проведения тепловых обработок в процессе ориентационного вытягивания и текстурирования. Это в свою очередь влияет на физико-механические показатели ннта, а при текстурировакии приводит к неравномерности окраски готовых изделий.

При существующих колебаниях содержания замасливателя на нити ее температура в процессе ориентационного вытягивания мозэт изменяться на 5°С, что мозет вызвать колебания разрывной нагрузки нити до 1,5^.

Аналогичные исследования, проведенные для текстильных нитей линейной плотностью 5 текс при токстурировании на текстурирутяцай машине ДТа фирмы "ЗяЬЬ Н0.1Гй" (Япония), показали, что из-за некачественного замасливания температура нити при текстурировании изменяется на 9-1С°С, что совершенно недопустимо, так как основной причиной неравномерности окраски готовых изделий из текстурирован-ных нитей являются колебания температуры кити более

Шестой подраздел посвящен исследованиям влияния замасливате-ля на процесс текстурирования и физико-механические показатели текстурированных нитей. Исследования проведены в производственных условиях при формовании, вытягивании и текстурировании текстильных нитей капрон линейной плотности 2,2; 5 текс и полиэфирной нити линейной плотности 18,2 текс. Текстурирование нитей осуществлялось устройствами фрикционного типа фирм и 3 С ^ " (Англия), оснащенной дисками из полиуретана, кСИТЯ" (Япония), осна-

щенной дисками из керамики, Ленинградского машобъединения им.Карла Маркса, оснащенной дисками с плазменным напылением, НПО "Хим-текстильмаш" (г.Чернигов),оснащенной дисками с алмазно-никелевым покрытием. Показано, что качество замасливания нити при формовании существенно влияет на физико-механические показатели текстури-рованяой нити. Замасливание нити после тёкстурирования способствует повышению равномерности физико-механических показателей текс-тургрованной нити. Тип заыасливатела необходимо выбирать с учетом материала текотурирущего диска.

. В седьмом .подразделе приводятся результаты исследования влияния гамасливателя на трение нитей. Исследования проводились на специальном стенде при движении капроновой нити по нитепроводящей гарнитуре из различных материалов. В качестве эамаслнвателя использовали: тепоэм-6. синтокс-20£Л, замасливатель 11-22 и замасливатель

формуле Эйлера.

Проведенные исследования показали влияния входного натяжения, скорости движения нити, линейной плотности, материала гарнитуры и ее шероховатости, типа замасливателя и качества его нанесения на коэффициент трения. Поэтому процесс замасливания необходимо осуществлять с учетом конкретных технологических параметров получения нити.

Глава 4 посвящена моделированию и математическому описании процесса замасливания химических нитей.

В первом подразделе проведено теоретическое и экспериментальное определение необходимого количества замасливателя, наносимого на нить при формовании, из условия безобрывного движения нити на крутильно-вытяжной машине. Изменение натяжения нити на каждом из нитепроводящем элементе машины определяли по формуле Эйлера, а также из условия равновесия тел (равенства суммы моментов сил, действухщих на тело относительно точки его закрепления).

Для нормального протекания процесса вытягивания необходимо, чтобы- максимальное натяжение было меньше допустимой разрывной нагрузки.

Коэффициент трения определялся по

Определен козшркцзонг трения з&тслешоа аптз," зогсрыЗ з-э должен превшать значения 0,63„ что соотготсгтвузт гсдоргвггеэ ез-® у?слпзателл тепрэы-6 на свегесформованной нэтз линейной плотаоа-та 187 тбхс в пределах 0,4-0,6/5 от массы нлта, что подтьерздазг-ся экспериментальны!.® дашшма.

Ро Етором подразделе проведено ?еоротз~ес~оэ • ксслодовашю зяагсиоглоценпл ииил на путз ее фориоъадзл.

При проведении теоретических лсслодованаЗ длина форуозз-шзя условно была разделена на 3 участка, гл зоторих происходит влагспоглощениэ. Участок I расположен в устройство а

начало его находится ка линии, где тенцерагура :гптл соответствует равновесии фаз процесса адсорбция н заканчивается на устройств -для замасливания нити. Участок 2 находится мещду устройство« нанесения заыасливагеля и устройством для наматывания нитя. Участок 3 - участок формирования тела намотки»

При построении математической модели и пределах каждого участка условия влагообмепа считали постоянными. Сделаны допущения, что кить^ представляет собой цилиндр неограниченной длины радиус од? материал однороден л изотропный, относительная элалнссть воздуха (концентрация влага з средо) пос-тоякная для кагдого участка з течение всего переходного процесса. Процесс влагообмепа зровсходат за счет внутренней диффузии а "ас-сообмэна. Тело намотки представляет собой сочотаназ д^ух сзстем: одна - гомогенный материал нити, а другая - воздуиныэ полосга кез-ду отдельными нитями. Математическая модель процесса кассопврзноса для всех участков ысгет быть представлена да^ерэщ1Г!альщал ураэ-неняями ыассообмена для цалиндра неогралглкнаоЗ дяяны л дазгщрп-ческвх координатах.

Для практического использования подученной ¿юделя.сорЛил плати необходимо знаипэ кояф^гэденга з^репкой деффузяя 2> а яоэффядаента массосбиена «А- для различна* участков форковааяя нага. Ксоффзцзентн внутренней дгф^узот для нагл а для нр.псзкя определены в работах Д.У.ЛрстовоЗ. Ilaizn» зеголь-зуя результаты ззмврзилй вяаяности з коэффициенте© ЕнугрвпяэЗ Фузиз, оцрзделеш? зоэффацвеятн дессообиена для gssjanvajx jsjacrap. Длл jjppij*;? участка коэффициент ?,сассообмояа jyyi -?р§т?1&гр участка - /d (1/t>1).

Трот;!-!! подрзздад досвя-аем определена» жывдостха з&шкизга-тсля, р;ьср;ого гсгсяма щш фораозаика. Процесс Kaiiecosai заяасгз-зателя* щ петь сострв? га двух стада;! - аеявеввая слоя хгдеоега

на поверхность диска и уноса этой жидкости нитью. В процессе замасливания могут Сеть различные случаи взаимодействия комплексной нити с замасливапцими устройствами. Комплексная нить может быть расположена на устройстве в виде пучка, в один ряд с зазором между элементарными нитями, в один ряд но без зазора и может быть различная комбинация данных случаев. Поскольку ни одна из сущест-вупцих теорий течения жидкостей в порисгшс средах не описывает удовлетворительным образом все интересующие нас явления, то определение объема замасливателя, уносимого нитями, проведено с учетом ряда допущений. Комплексную нить рассматривали как простейшую модель капиллярно-пористого тела, состоящего из системы цилиндрических трубок. Процесс проникновения замасливателя внутрь пучка аналогичен процессу фильтрации. Пористость элементарных нитей не учитывалась.

Объем замасливателя, уносимый нитями, определяли исходя из следущих соображений. За время контакта нити с пленкой замасливателя на длине В пл. по законам фильтрации внутрь пучка проникает замасливатель, который капиллярными силами удерживается между элементарными нитями и движется вместе с ним. К£оме того, часть замасливателя уносится за счет бокового захвата на длине

/у , т.е. крайние элементарные нити увлекают за счет сил вязкого трения замасливатель, находящийся за пределами по обе ее стороны.

Объем аадасливателя, уносимый нитями в единицу времени за счет сил фильтрации,

П - (чае* -Ы'МссозвкпЦУк** (2)

где ¿2 - ширина пучка комплексной нити, содержащей ^

элементарных нитей;

- толщина пучка нитей;

- диаметр элементарной нити;

- коэффициент поверхностного натяжения замасливателя;

5 - краевой угол смачивания замасливателя;

¿Сю- коэффициент эффективной пористости;

£ - диаметр рабочей поверхности замасливающего устройства;

^ - толдана пленки замасливателя на поверхности устройства;

- коэффициент динамической вязкости замасливателя;

6и- истинная длина пор.

Необходимо отметить, что полученная зависимость справедлива в том случае, когда время контакта нити с замасливатэлеы по превышает времени проникновения замасливателя внутрь пучка. В противном случае значение объема замасливателя ^о » проникшего внутрь пучка в единицу времена будет завышено. Действительное значение будет определяться объемом замасливателя, подаваемого в зону нанесения замасливающим устройством. Для определения величины бокового уноса воспользуемся зависимостью, полученной Л.Ы. Беде ром ■

Ць = 1£65ЫУн£уУ , О)

где Щ - скорость движения гати;

£у - длина контакта нити с рабочей поверхностью устройства;

)} - коэффициент кинематической вязкости замасливателя.

Обидай объем замасливателя, уносимый нитями в единицу време-

ни,

а - ^^ШШ^'^мгшг.«>

Особого рассмотрения требует располояение цучка нитей на рабочей поверхности устройства для нанесения замасливателя в один ряд с зазором медду элементарными нитями. В данном случае элементарные нити под действием поверхностного натяже!шя захватывают замасливатель и начинается развитие пограничных слоев возле каждой из них. В точке "еО происходит слияние пограничных слоев. Положение точки слияния иогранзчзшх слоев зависит от величины пограничного слоя и расстояния мезду элементарными нитями. Если длина контакта нити с пленкой замасливателя и устройством болыпэ длины пути развития течения, то объем замасливателя, уносимый нитью, определяется объемом замасливателя, подаваемым в зону нанесения устройством я уносимым за счет бокового захвата. В случае применения устройства дискового типа, объем замасливателя, уноса-мый нитями в единицу времени,

Оз'Ща + 2,5Эк , <5>

где Щ - окрузнач скорость диска.

Для систем с дозированным нанесением замасливателя, где ширина пучка нитей равна ширине подаваемого в зону нанесения потока замасливателя в отсутствием механизма бокового захвата объем замасливателя , уносимый нитью, равен объему замасливателя, подаваемому устройством*

Необходимо также отметить» что хотя теоретические и экспериментальные исследования показывают, что толщина пленки замасливателя вне зоны контакта с нитью больше диаметра элементарной нити, однако не наблвдаетея полного погружения каждой элементарной нити в пленку замасливателя. Это объясняется тем, что скорость движения кати е замасливателя значительно превышает скорость подачи замасливателя в гону замасливания.

При расположении комплексной нити на замасливающем устройстве в виде ленты без зазора между элементарными нитями считаем, что лента непроницаема для замасливателя, течение плоское. Таким образом, поверхность диска г поверхность ленты образуют своеобразный канал с двияущимися стенками и переменной шириной. Учитывая, что толщина зазора значительно меньше продольной длины канала и продольная скорость значительно больше поперечной, воспользуемся теорией пограничного слоя.

Объем эамасливагеля, уносимый лентой в вдача^ времени,

, (6)

где - радиус элементарной нити.

При' двухдисковом способе

При нанесении замасливателя на нить, расдолоке[шую на устройстве в один слой, замасливатель наносится на участки нити, непосредственно контактирующие с пленкой замасливателя, хотя при таком расположении гарантируется нанесение замасливателя на все элементарные нити, в действительности на болыаую часть поверхности нити замасливатель не наносится. Однако при этом не исключается возможность перераспределения замасливателя при прохождении нитепроводящих деталей и при наматывании на -тело намотка. Для обеспечения качественного замасливания необходима двухсторонняя схема замасливания нити.

Экспериментальная проверка полученных зависимостей проЕоди-лась при формовании технической нити капрон линейной плотности

187 текс и использовании замаслнватедя тепргм-6.

Бри расположении нити пучком ка поверхности устройства рас-ховдение неаду теоретически!,! а экспериментальный объемам» уносимого замасливателя, не превышало 4,0$.

При расположении пучка питой в один ряд с зазором кезду одз-ментарными нитями на рабочей поверхности устройства расхождение мевду теоретическим а экспериментальным объемами,-уносимого замас-ливателя, не .превышало 11$.

При распололении пучка нитей в один ряд без зазора мезду элементарными нитями на рабочей поверхности устройства расхождение модгсу теоретическим а экспериментальным объемами, уносимого замасливателя, не превышало 7%. . "

При двухдисковом способа нанесения закаслнватодя сбад* унсс его нитями складывается из величины уносов замасливателя о верхнего н ¿шглего дисков с учетом характера расположения пучка нитей на дисках. Расхозденяе мезду теоретическим и экспериментальным объемами, замасливателя, уносимого нитяма в единицу времени, при расположении нитей ка верхнем диске в Еиде ленты, а на шшгем в виде пучка не прев1двало 15%.

Следует отметить, что количество уносимого нитью замасливателя макет быть не разно содержанию их на нити в тело намотки вследствие того, что часть замасливатзля молот разбрызгиваться на путл нити от устройства для замасливания до тола наметка или оставаться ка нлтепроводялщх деталях.

Четвертый подраздел посвящен теоретическому исследовании процесса образования шщкой плешей на поверхности гращзадегося диска, частично погруженного в яидкесть а выявлению факторов, алпяэд^х из этот процесс. При вращении диски уносят зидкость и леродаат некоторую часть ее двилущннея нитям. Количество наносимой на нлта глд-костз, а тшс!£ точность и равномерность ее нанесения существенно^ зависят от толщины а равномерности лл&нкз ка рабочей позэрхностз диска.

При выводе теоретических зависимостей для определения толг~:гд гадкой пленки в основном аспользувтся уравнения Бавье-Стокса &гл пограничного слоя н уравнение неразрывности, ^огосно з 1ГАЕЭДД?~-чсско.1 системе координат для данного случал гмеэт глд:

У& . Кр / ЭР« п .

ъ - г- • -г- -^=/7. «о)

р

где - соответственно, радиальная в окружная координаты

цилиндрической системы координат; ^с/ - составляющие скорости в направлении этих координат;

- давление;

- плотность жидкости;

- касательное напряжение; ЛЪ» Ку - массовые силы.

Решая данные уравнения с учетом граничнпх условий, изложенных в работах Л.Д.Ландау и Б.В.Дорягина, получим уравнение для удельного потока замасливающей эмульсии

£ к/'ШУ'Ш'А ш>

т . _„ ___

где - удельный поток замасливателя.

Толщина пленки задали от мениска

(12)

Изменение угла погруязнал диска в замасливатвль в существующий пределах от Х4°до 40е на уьлеяаемый диском удельный поток а толщину пленка влияет незначительно.

В аятоа подразделе приводятся результата теоретического определения е&йастй лр^енйыости даскоыа замасливав®* устройств. Предельная окружная скорость диска озроделяетея аз уелеьпя отсут° стгш рьщжышал 'агшаелгшателя с его поверхности, а для этого Нбоййсцйшо, чтобы рг^оДойствузацая ПбнтробШШ овлы была меньше c-i.ii; ецзплекгл шшеста; -п . £/

г Ц

В зависшей о* типа затсливатадя и ялубшш иогруяеиМ в него диска йрзд&Ш'ая бхр$£аа& скорость зреаеная диска иезот ДОС-тпгат: 1 М/с. На сутцайТВуйяах МШЙШ« ШШ формоШЗШ *ЩЩ>Энеф.«5С

нитей окружная скорость диска не превышает 0,2 м/с'.

Зная необходимый расход замасливателя в единицу времени, pic-ход замасливателя, подаваемый диском в единицу времена, а такка предельную окружную скорость диска, мозио найти максимальную скорость движения нити при применении дисковых устройств.

При замасливании полиамидной технической нити линейной плотности 187 текс эмульсий тепрэм-6 максимально возможная скорость движения нити по замасливающему диску s ffl/ê*

Глава 5 посвящена теоретическому а экспериментальному-всследованию влияния различных технологических параметров процесса формования нитей и конструктивных факторов замасливающих устройств на процесс замасливания. При проведении исследований использовала двухфакторный дисперсионный анализ.

Б первом подраздело приводятся исследования влияния состава замасливателя и его параметров ira качество вырабатываемых нитей. Исследования проводили при формовании текстильной и технической шт: капрон линейной плотности 3,3 и 187 текс с применением замас-ливателой "Авилан- Si " фирмы " HûeCÎiSÎ' и (*РГ), иафтефат-1, тепрэм-6 и комбинированного тепрэм-6 и синтокс-ЭДИ» а также пря тохстурированви текстильной нити капрон линейной плотности 5x2 текс с применением замасливателей тмрэм-б н П-22.

Применение замасливателя "Авилен-51 при формовании текстильно?. кита капрон линейной плотности 3,3 текс обеспечивает высокой качество формирования паковок, хорошую способность катя а вытягиванию я, как следствие, улучшенкце фдзико-шханическаз показателя нитей. Применение замасливателя тенрги-б пря формования технической ¡шта капрон линейной плотности 187 tskc повышает способность ;штей к ш^ягиванию и уменьшает проскальзывание нзта на крутмльно-вытяхчей макано. Приг/оненао ёамаелшзатела П-22 прз формовании улучшает процесс текстурарованая токстилькой кати лапой-ной плотности 5x2 veitc й повышает равномерность физакогыэштес-;ах показателей токетурарованноЯ ним. Кшщенграцйя агшелаватедя не злаяет «a HôpaaiOMôpitocïb его напесеная я на казачбстэо яаяоса-иой tvara. На содзргынво sapôsoâ комйоэвдйй особошю сузаэстэгкио адййст «оицон?рация дшгаелгэдзеля, подаваемого a йорзоцу устройству, Концентрация з&йслиэлтоля навесиком на нить яра форкеаашш тпкйо суцсствошю алаяэт на яроцосс текстурарезанкя«

Црзмеиясыив замаедювата, азряуларуааща a састеиэ арзеипс-намбточиой машгяц, о течением времена заменяет esc-iî состав, тго

является одной нз причин ухудшения качества нанесения его на нить. Налги проведены исследования влияния срока использования замасли-вателя в сравнения свааепрнготовлэнного и эксплуатируемого в системе 30 суток. Показано, что еязкость изменяется в пределах от I до

Ьторой подраздел посвящен исследованию влияния температуры за^слнвателя на его параметры и качество нанесения. Увеличение теггзерзтуры замасливателя повышает равномерность его нанесения по диене нлтв, однако содержание на нити уменьшается. Поэтому при изменении тепловых условий необходимо изменять и параметры процесса заш слипания.

В третьем подразделе приведены результаты исследований влияния условий фораования и охлавдення нити на процесс и качество ее замасливания. Математическая обраоотка результатов эксперимента позволила получить уравнения регрессии, связывайте количество наносимой влаги, масляной композкшш, а такке неравноморкостъ нанесения влаги и масляной композиции с расходом воздуха и количеством наносимого заыасливатаяя. Различную геллературу нити получали изменением количества подаваемого воздуха в зону охлавдония, а также применение« охлаздающего устройства закрытого типа с радиальной подачей схаааданцего воздуха. Замеры температуры нити на ооби-не свидетельствует о том, что замасдиватель наносится на непол-ностьэ охлажденную нить. Одной из причин неравномерности температуры кнте по сечению пучка является несовершенство устройства для форыоэ&кая (фзльеряых комплектов). Интенсивный равномерный обогрев всего лсяшлекта является основным условием для надежного процесса формования и обеспечения высокой равномерности получаемых натой. Сущасгнугачие системы охлэзцения нитей обуславливают неравномерную Енгенсивность кх охлавденпя, что приводит к различным топлобш условиям, пра которых происходит нанесение на нзк замас-лазателя, что Ездет к ухудаенса качества замасливания внутри пучка и, как следствие этих процессов - к неравномерности физико-махакичеокпх свойств элементарных нитей.

Однако гешерагура формуемой кити в зоне нанесения на нее задаслдЕателя еде ке определяет полностью качество его' нанесения. Даге праетичоска при одинаковых температурах нити в зоне замасливания, качество замасливания моеот оыть различным. Причиной это-ге могут быть различая в структуре формуемой ¡ште, которая получается в результате того, что деформация кити происходит в раз» янчнкх температурных интервалах по пути ее формования. Следова-

тельно, не только процесс замасливания оказывает влияние на структуру нити, но и структура нити влияет на качество замасливания нити. Дополнительная обработка нити паром в подфильерном пространстве улучшает качество замасливания, особенно по сечению пучка, так как перегретый пар способствует выравниванию температуры элементарных нитей по сечению пучка и предохраняет поры от попадания в них воздуха, что сдерживает проникновение эмульсии в нить.

Изменение скорости формования технической нити капрон в интервале от 7,6 до 9,5 и/с существенно не влияет на качество замасливания нити. Б то же время изменение скорости формования текстильных нитей влияет на качество замасливания практически прямо-пропорционально. Кроме того, увеличение скорости формования текстильных нитей уменьшает их способность к сорбции влаги, что связано с уплотнением структуры и уменьшением содержания низкомолекулярных соединений.

Четвертый подраздел посвящен исследованию дисковых замасливающих устройств. Исследования влияния различных факторов на качество нанесения замасливателя и определение наиболее сильно влияющих проводили методом случайного баланса, ^тематическая обработка экспериментальных данных позволила получить диаграммы эффектов влияния факторов на качество замасливания. Окончательно были ввделены факторы: окрушшя скорость верхнего диска, ширина пучка в зоне замасливания и схема нанесения замасливателя.

11сследования влияния схемы замасливания показали преимущества двухсторонней схемы замасливания перед односторонней. Экспериментальные исследования толщины жидкой пленки на диске были проведены на специально разработанном стенде. Основным элементом стенда являлся электромикролютр, представлявдий собой микрометр с контактным щупом и электронной схемой индикации момента касания поверхности пленки. Исследования проведены для дисков,изготовленных из электротехнического фарфора и саталла. Проведенные исследования показали, что толщина пленки замасливателя на рабочей поверхности диска зависит от направления вращения а уменьшается по ходу вращения. Получены эмпирические зависимости толщины-пленки замасливателя от окружной скорости диска. Расхождение мазду теоретическими и экспериментальными данными составило 15,42. Для более точных расчетов необходимо вводить поправку. Так, в случае применения диска из электротехнического фарфора и замасливателя теп-рэм-6, при глубине погружения диска в задасливатедь 15*КР* м, поправка 4 = 64,9-Ю-6 м.

Оцной аз Ерачин колебания содержания замасливателя на нити является колэбаше длина контакта нити с диском. Колебания длины дуги касания дисков могут быть вызваны непостоянством во времени подачи обдувочного воздуха в шахту, а также смещением центров дисков и прижимных роликов.

С учетом экспериментальных данных неравномерность нанесения гамаслиЕателя на нити в зависимости от колебания радиуса дисков составляет 5„б£. При двухдисковом способе замасливания неравномерность нанесения замасливателя составляет 4,2$.

Количество наносимого ка нить замасливателя прямопропорцио-нально толщине пленки на диске, коэффициент вариации содержания замасливателя на нити в зависимости от колебания толщины пленки на диске определяется зависимостью

С - 1С? *С! *■£&'. т

Исследования показали, что неравномерность окружной скорости верхних дисков изменялась от 0,7 до 6% и в среднем составила 3,3%. Неравномерность окружной скорости ниднзх дисков изменялась от 0,4 до 4,4$ и в среднем составила 1,9%. Коэффициент вариации содержания замасливателя на нити в зависимости от толщины пленки замасливателя на диске, для верхних и нижних дисков соответственно равен г Се = 3,1 %. Суммарный коэффициент вариации при применении двух дисков составит 3,052. Неравномерность нанесения замасливателя ка нити только от влияния конструктивных факторов устройств дискового типа доходит до 9/о, что говорит о несовершенстве дисковых замасливающих устройств.

При нанесении замасливателя двумя дисками, верхним наносится 8С$, а нижним - Щ2 от всего количества замасливателя, наносимого двумя дисками одновременно. Сдним нижним диском наносится 40£ за-ыасливателя от общего количества, наносимого двумя дисками одновременно. Количество незамасленных элементарных нитей при нанесении одним верхним диском в 3,5 раза меньше, чем при нанесении одним нижним диском. Вместе с тем, верхний диск вносит и основную долю в неравномерность нанесения замасливателя по длине нити. Нижний диск способствует более качественному распределению замасливателя на нити. Из общего количества влага, содержащейся в нити, дисками наносится примерно 80>в, а 2й% влаги нить поглощает из окружащей среды при движении от фильеры до замасливающего устройства. Фактический унос замасливателя с дискового устройства в 1,5 раза превышает количество замаславатавд, подаваемого в зону контакта длскои.

Проведенные исследования показали, что качество замасливания наилучшее, когда глубина погружения дисков в замасливаталь мшш*> мальная (до 0,005 ы) и постоянная, а направление вращения дисков совпадает с направлением движения нити, либо при окружной скорости нижнего диска менее 0,13 ы/о он вращается навстречу движущейся нити.

С целью оптимизации процесса замасливания и получения математической модели использовали ротатабельное центральное композиционное планирование второго порядка. В качестве варьируемых .факторов бшш взяты: Хй (окружная скорость верхнего диска) и Х/0 (компактность нити в зоне замасливания). Остальные факторы были зафиксированы на постоянном уровне. . *

Получены уравнения регрессии, для количества наносимого замасли нагеля, неравномерности его нанесения по длине, количества незамасленных нитей в зависимости от исследуомых факторов.

С целью наглядного представления о закономерностях изменения количества наносимого заыасливатвля, неравномерности нанесения его по длине нити и количества незамасленных элементарных нитей от окружной скорости верхнего диска и ширины пупса нитей в зоне контакта построены двухмерные сечения поверхностей отклика, представляющие систему контурных кривых. Показано, что режим работы существующих устройств дискового типа не является оптимальным с точка зрения качества нанесения замасливателя на нить. Для нахоздвиия оптимальных параметров работы дисков с учетом всех критериев оптимизации использовали графический метод, при котором бшш совмещены всо графики с Течениями поверхностей отклика. Для замасливания.комплексной нити капрон линейной плотности 187 теко, состоящей из 260 элементарных нитей, можно рекомендовать окружную скорость верхнего диска в пределах 0,17-0,20 м/с. а ширину пучка нити в зоне контакта с диском не менее 31« ДО*"3 и.

Пятый подраздел посвящен исследованию качества нанесения замасливателя на нити при помощи перспективных устройотв. Наиболее перспективными устройствами являются устройства с пористым адешв-том, а также устройства форсуночного и целевого типов. Применение для замасливания нити устройств данного типа обеспечивает не только нанесение требуемого количества заыасливатвля на нить, но а долее равномерное его распределение как по длине нити, так в внутря пучка по сравнению с устройствами дискового типа. Однако при нанесении замасливателя форсунками образуется большое количество аэрозоля, интенсивный и надежный отсос которого трудоемок. Пористые ыаправляшща следует использовать только при нанесении замасливаю-

сих растворов, а не рыульснй. Д!влевь-е замасливающие устройства наиболее полис удовлетворяет всем требованиям, которые предъявляется к заиасливдизди устройствам. Наиболее перспективной систекай заааслгваигя является системе, йклвчашая в себя неподвижное устройство щелевого типа с подачей замасднзатеяя от специального дозЕровочного касоса. Поскольку многопоточные насосы для дозлро-еонея зг^аслнвателЕ в СССР ке выпускались, то нами, на основании проведенных ко следований, совместно с Каменским машзаводом была разработана, изготовлена в испытана лартцз насоссв. Применение рсзраостакаого многопоточного дозировочного насоса и устройства щелевого тнпа, заращенного авторским свидетельством, обеспечивает повыи&нае равномерности нанесения замаславателя на нити при формовании почта в 2 раза в сравнении с существуют.® усгройствада дискового иша. ДозЕрозэталл састема дозволяет использовать за-лгаслазатала любых гллов 2 ыоает быть использована для любых ассортиментов кита, дваэдщЕХся с различной скоростью, састеыа циркуляции выполнена закрытой, задает кебольше габариты а обладает простотой конструкция и обслуживания.

НПО "¿имтвкстильмаш" совместно с институтом технической теа-лсфззахя АН УССР разработан способ и устройство накопительного тала для аытенсифзкадоа охлаэдеаая формуемой нети. Для равномерного цацесения заиасдивателя на сдан из витков на\п разработано и зашвдено авторекам иэдетельствои устройство, применение которого в Езцалэгге. с охладителем позволяет повысить равномерность зачас-яавакая з 1,5-2,0 раза. ПредлоЕЭно затславагцее устройство, затащенное авторская свидетельством, для нанесения замаславателя в обдузочиой вахте.

В шостоу подразделе приводятся результаты исследований про-цзсса ааьгаслЕвацвя нетканых гертекстаяьных мзгераалов из долаарс-палеяа. Примененае аглогадйюлшшцих устройств приводит к аосе-чепноста алтей материала, забавке волокнами отверстий подкладочного стола аглопробазыой ыглеины е каши, что приводах к соломке игл, Наьа прозздоны асследованая яенообраэузодах, цйлацдричесмхх а форсуночных устройств. Иссл-эдоьаная покаэата, что сраиэаеыае для за-ыасгливааая холста устройств форсуночного тала обеспечивает получение ые-икаяого материала лучшего качества.

Е процассз подбора задаслквателя для замасливания нетканого толсто сшхл исследованы: сантокс-20!Д, теарзы-6, жсшш-ЛС фарыы " (ФРГ) а водный раствор глицерина. Доказано,

ч-го ддя зшаслЕваявя нетканого материала целесооб𧧻9 црамепят& нетоксичное создаяелае - водный раствор глацеринц,

количество водного раствора глицерина в материала должно составлять 2,Ь-5,5/6, т.е. на I м2 надо наносить 0,0125-0,033 кг водного раствора глицерина. Плотность прокалывания при этом долгие составлять ¿28-Ю4 м-2. На основании проведенных исследований нами разработан способ замасливания геотекстильного материала из полипропилена, защищенный авторским свидетельством и внедренный на агрегате ДШ-2400 ГГ, также предложено замасливающее устройство, защищенное авторским свидетельством.

Седьмой подраздел посвящен исследованиям коррозионного поведения различных материалов в среде замасливателя. шли исследованы металлические материалы на медной основе латунь марка Л-63, на никелевой основе самофлюсущийсд сплав марка ПР-Н65Х25СЗРЗ на же-, лезной основе нержавеющие стали мартекситного класса марок 95X18, ХШ1, ХШ, ЭИ-887, 311-390, ШС-32, ЭЦ-811, аустенитного класса 12Х1ЖЮТ, мартенситно-стареицая сталь марки ЭД-832 и для сравнения сталь 3, а также сталь Р12ФЗ. Исследования проводились с тер-мооОработашшми образцами в течение 1000 часов при температуре 20°С. Для исследований были использованы замаславателн: синтокс-20Ы (кислотны!!, тепрэм-Ь (нейтральный, рИ' 7 ), Ц-22 (щелочный, рк-3,3). Для оценка коррозионной стойкости использовались количественные а полуколичествонные (бальные) показатели. Проведенные исследования показали, что для изготовления замасливающих систем может бить использована нержавеющая сталь 12Х18НШГ. Стали марок ЬНС-32, ЭП-Ь90 а ЭП-Ы1 могут Сыть использованы в узлах трения контактирующих с замасливателем. Учитывая высокую износостойкость сталей ШС-32 и ЭЦ-890,они могут быть использованы для изготовления специальных насосов для дозирования замасливате-ля. Пороаковый сплав марка ПР-Нь5Х25СЗРЗ может быть использован в качестве износостойкого и коррозионно-стойкого покрытия.

Глада о посвящена основам расчета а проектирования замасливающих систем 'л устройств.

Ь перзом подразделе приводится основы расчета и проектирования замасливающих систем и устройств дискового типа. Приводятся зависимости для определения диаметра, толщины и окружной скорости замасливающего диска и объема замасливателя, который должен быть занесен на нить. Даются основы расчета системы подачи и циркуляции замасливателя, элементов системы, а также привода замасливающих исков.

Ьторой подраздел посвящен проектированию систем и устройств ии дозированного нанесения замасливателя. Приведены зависимости

для определения длены в ширины щели. Даются рекомендации и приводятся зависимости для проектирования элементов системы циркуляции и дозировочного насоса.

На базе проведенных исследований разработан алгоритм и прог-радаа .расчета аашслагающих систем и устройств.

. ОБЩЕ БЩОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

I- В результате проведенных исследований разработаны технологические процессы и режимы замасливания нити при формовании, а такие системы и устройства для нанесения залзасливателя, которые использованы и внедрены при отработке технологических процессов и оборудования: для получения высокопрочных нитей для кордной ткани шрка 28...30 КНТС; для получения технических, текстильных нитей в высокопрочных ыононитей капрон; для получения текстильных текс-турированншс нитей при модернизации машины ТК-603; для получения нетканых материалов из полипропилена геотекстильного назначения; для получения ксллагеновых шовных нитей медицинского назначения; ддя совмещения процессов формования, вытягивания и наматывания; при организации производства насосов для дозирования замасливате-дя; а такзе используются Московским ордена Трудового Красного Зна-иани текстильным институтом имени А.Н.Косыгина и Черниговским филиалом Киевского ордена Ленина политехнического .института в учебном процессе по курсу "Расчет я конструирование машин для производства химических волокон".

'2. Установлено, что существенное влияние на процесс переработки химических нитей б готовое изделие оказывает качество их замасливания при формовании,которое определяется не только количественным содержанием замасливателя на нитях, но и равномерностью его накзсения как по длине нити, так и внутри пучка.

3. Разработана и предложена классификация замасливащих устройств, основанная на принцапе их работы.

4. Установлено влияние качества замасливания нити при формовании на ее структурные показатели, неравномерность натяжения при шшатывапии, неравномерность линейной плотности нити и колебания ее теипературн при вытягивании и текстурировании. Предложены математические зависимости для определения допустимого интервала колебаний массы запасливагеля и колебаний температуры нити при вытя-гиванпа и текстурировании в зависимости от требуемого качества их замасливания. Велзчгка допустимого интервала колебаний массы зг-&аслйьатедя ка нитях с учетом влияния его содержания на линейную плотность не долаш превышать 1,7$ от массы нити.

5. Разработана мата.\ат2чзская модель процесса нанесенгя за-масливателя на нити, учитцваэдая параметр« нити и з'амасливатоля|

а также характер их взаимодействия. Опредолешл коэффициенты uacco-обмена для различных участков пути формования кита.

6. Получены математические зависимости для определения предельной окружной скорости диска, толщины пленки замаслаиателя на его поверхности и максимальной скорости движения нити при использовании даскозых заизелив'зпцах устройств.

7. Исследовано и установлено существенное злзяпао на щчост-ео замасливэпкя нити условий охлавдения, обогрева фульэрного jtcia-лекта, параметров процесса формования нити, состава за'^асливатета, его параметров и юс стабильности. Показано, что з зоне замаслит-5 пня температура нити долана соответствовать тегдшратурэ среда намоточного отделения. Обработка нити парой в аодфпльэраом пространстве улучшает качество замасливания нитз.

6, установлено, что наибольшее влияние на качество нанесения замасливателя на нити дисковыми устройствам оказывают схема замасливания, окружная скорость верхнего диска и компактность ката в зоне контакта с диском. Предложены технологические резшыы работы дисковых устройств. ' •

9. Разработаны, нсслодошкц и дани рекомендации по применении уаь-ясливрквдх устройств щелевого, форсуночного типов, а гагнэ о пористым элементом.

2Ü. Обоснован я проверен з вромыаленнпх условиях способ йало-сония зашеливателл с прянудитольной и дозированной дэдачой з&азс-ливатйля. Показано, что применение разработанного ¡¿нсгопоточного дозировочного насоса для подачи замасливателя и устройства щ-эл9-вого типа з составе системы для дозированного паизсекзя зечаедз-эателя обеспечивает повш'енпе равномерности замэслззанпя нага лрз формовании почти а 2 раза з сравнении с судестэувцдаз устройствам дискового типа, что является резервом повышения качества внрпбагы-ваемых нитей. Разработаны, защищены авторскими свздэтэльстсакз а рекомендованы для использования несколько типов замзелзгакшпе устройств ¡целевого типа.

II. Установлено существенное влиянзе зроцсссз закаолязаняя на физико-механические показатель' нетканого иатераала лз полипропилене. Получены математические модели, связшгагззэ ^2x!'t0-"cxais!-4ocia5Q показатели нетканого материала с содерздкззм зана<упват<иет. Разработан, зачищен авторским свидетельством п вкедран в ярогзгэд-стео способ замасливания нетканых гэотекстальннх ттериалол.

12. Исследована и дани рекомендации по выбору к применению различных материалов для изготовленья замасливандах систем и устройств,

13. Разработана методика, алгоритм и программа расчета замас-лизапиг устройств и систем. Результаты аналитических исследований подтверждены экспериментальными данными.

14. Экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы составляет 2 или. 267 тыс. рублей, с учетом доли автора - 581,6 тыс. рублей, оздшешй - около 3 млн. рублей.

Основное содержание диссертации опубликовано в следуюцих работах:

Чередниченко И.й., Свврвд С.А. Устройства для замасливания и ув-латаешя синтетических шзтзй //Оборудование для прядильного производства и производства химических волокон: Реферативный сборник / ЦсШИТЭЙдегпищемао. - М.: 1976. - & I. - с. 3-17. Чередниченко П.П., Свардд O.A., Пскова В.Я. Априорное исследование влияния конструктивных, факторов замасливакцих устройств на неравномерность нанесения заыасливателя на синтетические нити яри формовании // Создание в исследование оборудования для производства синтетических волокон: Сборник научных трудов ВН/Штекмав - ШШЫСБ/- Чернигов, 1975.- зш.29/7.-с. 89-96. j. Чередниченко П.И. Исследование неравномерности нанесения замас-лнватедя на синтетические нити при формовании //Оборудование для прядального производства и производства химических волокон: Реферативный сборник /ШИТЭИлеглищемаш.-М. :1977.-& 2.-е. 10-13. 4. Чэредначаяхо П. И. Исследования влияния концентрации замаслива-тедя на процесс нанесения его на нить при формовании // Оборудование для прядильного производства и производства химических волокон: Реферативный сборник / ЩИИТЭИлегшщемаи. - Ii.: 1977. - Л 3. - с. 10-12.

Чередниченко П.К., Ьесновский А.К. Исследование процесса образования жидкой пленки на поверхности замасливаздего диска и его влияние на замасливание нити // Оборудование для прядильного производства и производства химических волокон: Реферативный сборник / ЦШДГГЭЛлегпзще&ш:. - А!.: 1977. - Л 6. - с. 5-9. о. Чередниченко П.И. Исследование высокоскоростных устройств для каносення замасливающих препаратов на комплексные нити в процессе üx формования // Повшение надежности и долговечности машин для текстильной и легкой промышленности: Тоз.докл.5сееоха. науч.конф. 12-14 февраля 1977. - М., 1977, с. 104-105.

. Чередниченко П.И., Коваль М.И., Даценко И.К. Определений содер йзния замасливателя на комплексной капроновой нятя методом радиоактивных индикаторов //Химическив волокна.-1977.-j54.-с.70-72.

¡. Доброхотова Р.П., Коваль М.И., Чередниченко II.И. О качества замасливания нитей на машине М*-600 КП124 // в сб.: Создание а ас-следование оборудования для производства синтетических волокон.

- ш. - 1378. - Ц 33. - с. 102-108.

). Чередниченко 11.И. Исследование влияния различных факторов замасливающих устройств на процесс замасливания комплексных капроновых нитей. - Ы. ,1977.-16с.-Деы. в ШШЗИяэгшщеиаа. 1977,.'5127. Чередниченко П.И. Исследование процосса образования явдкой пленка на поверхности замасливащего диска а ого влияние на замасливание нити. - »i., 1977. - IÜ с.-Деп. в ШИИГ311яепшще14ша. 1577, & 137.

[. Чередниченко 11.И., Ишкеев А.Ы., Кудряглов В.П., Свирид С.Л. ¿1с-следование влияния условий формования поликапроашццшх нлтеЗ на процесс наносония текстильно-вспомогательных веществ //'Создание прогрссивного оборудования для производства синтетических волокон: Тез.докл.Всесога.науч.конф. 9-II октября 1979.

- Чернигов, 1979, с. 72-73.

2. Чернышов U.A., Чередниченко il.il., Кириченко А..'4., Коваль М.й. Исследование обогрева формовочных устройств на аашегах для фер-мования полиамидных нитей // Ь сб.: Исследование а ароектирова-нпс оборудования для легкой промышленности. - - 1979.

- :ь 33. - с. 112-117.

3. Чередниченко 11.11., Ступа Ъ.'Л., Свирид С.А.-Влияние конструкции замаслиЕаэдих устройств на качество замасливания нити // Химические волокна. - i960. - & I. - с. 44-45.

1. 'кк.одниченко 11.1'.., .¡лицеев А..Л., Кудряшов В. П. Ос следование зависимости качества замасливания синтетической нити от условий ее формования //Оборудования для прядильного производства я производства химических волокон: оксгсресс-анформацая /ЦКШСЭИ-логпхдоаащ. - IScü. - 7. - с. 19-22.

5. Чоредничонко 1I..1. Обработка синтетических нитей текстильно-эспомзга гышшаа г.ещ'_-ства:.ш при формовании .//Оборудование для прядильного производства и производства химических волокон: оксяресс-шцюркзцял /^ССГГЗ.Ьегпищемащ.-:«.: 1980. -ЙЭ.-с.13-18.

С. Кудряиоз L.II., .LaiiKoes А..,!., Чередниченко .4.И. Разработка конструкции машины з элементов технологического процесса машины для формова:ия высокопрочной кордной нити // Завершающему году

пятилетка - творческий поиск молодых: Тез .докл.науч.конф. 17 мая 1980. - Чернигов, 1980, с. 21-23.

17. Чередниченко П.И., Кудряшов В.П. Исследование влияния качества замасливания синтетической нити на натяжение при формовании // Оборудование для прядильного производства и производства химических волокон: Экспресс-информация /ЩШГЭИлепгищемаш. - М.: 1981. - J£ I. - с. 9-12.

18. Панке SB A.M., Чередниченко П.И., фдрялов В.П., Свирид С.А. Создание узлов ыавины Г.ШТ-1000КГ18 для формования кордной нити // Оборудование для прядильного производства и производства химических волокон: Экспресс-информация / йЩТГЭйлегшщеыаш.

- М.: 1981. - гё 7. - с. 17-19.

19. Чередниченко П.И., Панкеов A.M., КУдряшов В.П., Свирид С.А. Исследование влияния конструкции устройств для обработки нити на качество нанесения текстильно-вспомогательных веществ при формовании // Iii Международный симпозиум по химическим волокнам: Препринты /ВНИИСВ - Калинин, 1981. - т.4. - с. I09-II4.

20. Чередниченко П.И. и др. Исследование влияния способа нанесения замасливателя на качество получаемой капроновой нити //Перспективные направления развития наука и техники в свете решений ШТ съезда ШСС: Тез.докл.науч.конф. 17-19 ноября 1961. - Чернигов, 1981, с. 69-70.

21. Панкеев А.Ы., Чередниченко П.И., Кудряшов В.П. Разработка конструкций устройств для тепловой и жидкостной обработки капроновых нитей при формовании // Перспективные направления развития

■ наука-и техники в свете решений Ш1 съезда КПСС: Тез. докл. науч.конф. 17-19 ноября 1981. - Чернигов, 1981, с. 65-66.

22. Свирид С.А., Еанкеев А.Ы., Кудряшов В.П., Чередниченко П.И. Конструкция опытного агрегата для производства капроновой корд-еой нити // Перспективные направления развития науки и техники в свете решений Ш1 съезда КПСС: Тез .докл. науч.конф. 17-19 ноября 1281. - Чернигов, 1981, с. 67-68.

23. Ступа В.И., Свирид С.А., Чередниченко П.И. Тенденция в создании машин для формования технических нитей из расплавов //Химические волокна - производство в переработка: Тез.докл. Г/ Лек-дународной науч.конф. 8-10 октября IS82. - София, 1982, с. 22.

24. Чередниченко П.И. Уровень технологии процесса замасливания нити // Создание прогрессивного оборудования для производства химических волокон: Таз.докл.Всесоюз.науч.конф. 12-14 октября 1982. - Чернигов, 1982, с. I3I-I32.

£5. Кудряшов В.П., Чередниченко П.И. Определение количества ааиао-ливателя наносимого на нить при формовании // Сйзданио дрог* рессивного оборудования для производства химических волокон: Тез.докл.Всесоюз.науч.хонф. 12-14 октября 1982. - Чернигов, IS82, с. 133-134.

26. Чередниченко П.И., Кудряшов В.П., Панкеев A.M., Ступзна E.S. Исследование влияния качества нанесения текстяльно-зспоыога-тельных веществ на свойства нити //В сб.: Исследование я проектирование оборудования для производства химических волокон.

- M. - 1982. - с. 21-25.

27. Чередниченко П. И. Аппаратурное офор.удениэ процесса замасливания нитей при формовании // Теория и практзгл форшвакея ческих волокон; Тез.докл.Всесоюз.науч.конф. 25-27 октября 1983.

. - Мытищи, 1983, с. 172-173.

28. Чередниченко П.И., Кудряшов В.П., Маховик В.В. Экспериментальное определение толщины пленки на поверхности замаслигащзх устройстз // 3 сб.: Исследование и проектирование оборудования для производства химических волокон. - М., 1983,- с. 104-109,

29. Чередниченко П.И., .Кудряшов В.П. Обработка нитей текстильно-вспомогательными веществами. - М., 1984. - 108 с.' - Доп. з ЩИИТЭ11яегшщемаш 1934, й 427 мл - Д84.

30. Чередниченко П.И. Аппаратурное оформление дискового способа замасливания нитей при формовании // ]£шззческае волоейз. -1984. - .4 4. с. 19-22.

31. Чередниченко П.И. Аппаратурное оформление дозированного способа замаЪлквания нитей при формовании // Х^лзчесгзз зголокна.

- IS84. - & 4. - с. 22-23.

32. Панкеев A.M., Чередниченко П.И., Иудряаов В.П. Особенности тепловой обработки иолнкапроамидной нити при формовании // В сб.: Исследование и конструирование мэхавдзиов наиин а аппаратов для производства химических волокон. - M. - IS84. - о.123-126.

33. Чередниченко П.И., Пидтилок Л.М., т^удряпов В.П. -Влаянго типа замасливателя а его параметров на качество нанесения па нотьЦ Создание прогрессивного оборудования для производства хиинчоо-ких волокон: Тэз.докл.Всесовз.науч.конф. 13-15 октября IS87.

- Чернпгов, 1987, с. 82-83.

34. Чередниченко П.И., Кудряаоз В.П., Мельников В.Н. Влияние качества замаслпвателя на линейную плотность нзтп // Созданзэ прогрессивного оборудования для производства хгогаческах волокон: Теэ.докл.Всесокз.яауч.лоиф. 23-15 октября IS87» - Чернигов, 1287, с. 84-85.

35. Чередниченко П.И., Кудржгов В.П. Влияние конструктив!шх параметров дисковых заыасливапцих устройств на качество замасливания // Б сб.: Создание и исследование оборудования для интенсификации технологии процесса производства я переработки химических волокон. - М. 1987. - с. 34-40.

36. Чередниченко П. И. Кудряшов В.Е. Об определении количества зама слава теля , уносимого нитями при формовании // Б сб.: Создание а исследования оборудования для интенсификации технологии процесса производства и переработки химических волокон. - II. - 1987. - с. 52-57.

37. Чередниченко П.И., Гавраленко И.И. Влияние качества замасливания нити на процесс тскстурлрования // Перспективы развития производства и применения крученых текстурированных нитей и пряаа аз химических волокон: Тез.докл.Всесоюз.науч.конф. IIIS октября 1988. - N.. IS88, с. 59-60.

38. A.c. 633946 СССР, ШУ ДОШ 13/30. Устройство для замасливания нитей'// П. И.Чередниченко и др. - Опубл. в Б.И., 1978. Л 43.

39. A.c. 804731 СССР, 1Ш КОШ 13/30. Устройство для замасливания ыигей / Д.И.Чередниченко и др. - Опубл. в Б.И., 1981. И 6.

40. A.c. 825714 СССР, МКИ3 ДОК 13/30. Устройство для зааасливания нитей / П. Я .Чередниченко а др. - Опубл. в Б.И., IS8I. & 16.

41. A.c. 298505 СССР, ШИ Д01 5/08. Устройство для охлаедения све-'госфорыоваыноа ната / Д.И.Чередниченко и др. - Опубл. в Б.И., 1933. М .7.

42. A.c. II37I2I СССР, ЫКИ3 ДОШ 13/30. Устройство для жидкостной обработки непрерывно движущегося волокнистого материала / П.И.Чередниченко и др. - Опубл. в Б.И., 1985._Л 4.

43. A.c. II89905 СССР, ИКИ Д01Н 13/30. Устройство для замасливания двигуцахся натей /П.И.Чередниченко а др.- Опубл. в Б.И. ,1985. В 41.

44. A.c. I203I54 СССР, МКИ3 Д05В 13/00. Устройство для надкостной обработка движущегося материала / П.И.Чередниченко и др. -Опубл. з Б.И., 1985. £ I.

45. Заявка Я 4414685/23-12 СССР, Ш13 Д04Н 3/10. Способ получения нетканого материала из нитей, полученных из расплава полимеров / П.йЛоредначенко и др. - Положительное решение о выдаче авторского свидетельства от 6 января 1989 г.