УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭМУЛЬСИРОВАНИЯ ВОЛОКНА И СВОЙСТВА СМЕШАННОЙ ПРЯЖИ

АННОТАЦИЯ

Данная статья посвящена результатам исследования свойств смешанной пряжи и освящена новая конструкция устройства для эмульсирования волокон в поляризованном поле, которая способствует предотвращению статического заряда, возникающего в результате трибоэлектричества.

ABSTRACT

This article is devoted to the results of the study of the properties of mixed yarn and consecrates a new design of a device for emulsifying fibers in a polarized field, which helps to prevent static charge resulting from triboelectricity.

Ключевые слова: эмульсирование, поляризованное поле, статический заряд, трибоэлектричество, смешанная пряжа, синтетические волокна.

Keywords: emulsification, polarized field, static charge, triboelectricity, mixed yarn, synthetic fibers.

Введение

Научные исследования по эмульсированию синтетических волокон всегда актуальны, в связи с этим, былы проведены большие работы. В отличие от традиционного метода эмульсирования синтетических волокон, в настоящей работе использован метод зарядки волокна в поляризованном электрическом поле с последующим его эмульсированием. Этот метод широко применяется для обработки семян растений ядохимикатами [1; 2; 3; 4 5; 6]. В качестве эмульсии использован раствор, содержащий вещество Синтанола ОС 20 2%, жидкого мыла 8% и 90% воды.

Результаты исследований

Для предотвращения статического заряда при переработке синтетических волокон разработано устройство эмульсирования в поляризованном поле.

Задачей заявляемого устройства является улучшение качества получаемой пряжи из волокнистых материалов. При этом достигается технический результат, заключающийся в повышении качества эмульсирования волокон путем обработки их в электрическом поле высокого напряжения, что позволяет улучшить качество получаемой пряжи за счет снижения электризуемости волокон в результате полного покрытия их поверхности эмульсирующим веществом.

  Указанная задача решается тем, что устройство выполнено в виде установленной на раме транспортерной ленты и снабжено потенциальным и заземленным электродами, смонтированными на выходе из загрузочного бункера и обеспечивающими обработку волокнистого материала электрическим полем высокого напряжения перед эмульсированием, а конический направитель с форсунками для подачи обрабатывающего агента расположен после зоны действия электродов перед калорифером, осуществляющим сушку эмульсированного волокнистого материала.

При этом волокна для производства пряжи, подаваемое с помощью транспортерной ленты в непрерывном технологическом процессе, в определенном промежутке времени обрабатывается в электрическом поле высокого напряжения, после чего подвергается эмульсированию и высушиванию с помощью калорифера и направляется для дальнейшей обработки. При обработке в электрическом поле высокого напряжения волокна покрываются электрическим зарядом, благодаря чему создается условие полного покрытия их поверхности эмульсией и, соответственно, предотвращается их налипание к металлическим поверхностям и в конечном итоге улучшается качество получаемой пряжи [7].

На рис. 1 изображено устройство для эмульсирования волокон в поляризованном поле.

Устройство для эмульсирования волокнистого материала содержит загрузочный бункер 1, питатель 2, скатную доску 3, транспортерную ленту 4, раму 5, калорифер 6, форсунки 7, диэлектрические основания 8, потенциальный электрод 9 и заземленный электрод 10.

Рисунок 1. Устройство для эмульсирования волокон

Загрузочный бункер 1, питатель 2, скатная доска 3 и бесконечная транспортерная лента 4 расположены на раме 5 и приводятся во вращение при помощи электродвигателя (на рисунке не показан).  Диэлектрические основания 8 с помощью болтовых соединений закрепляются к раме 5 и на них устанавливаются потенциальный 9 и заземленный 10 электроды. При этом потенциальный электрод 9 установлен над транспортерной лентой 4, а заземленный под ней. В зависимости от физико-механических свойств волокнистых материалов к электродам подаётся высоковольтное напряжение различной величины, для чего на диэлектрических основаниях имеются пазы для регулирования расстояния между электродами.

После потенциального 9 и заземленного 10 электродов расположен конический направитель с форсунками 7 для подачи эмульсии (обрабатывающего агента) с помощью сжатого воздуха. В конечной части транспортерной ленты 4 смонтирован калорифер 6, подающий горячий воздух к эмульсированному волокнистому материалу.

Устройство для эмульсирования волокнистых материалов работает следующим образом. Волокнистый материал из загрузочного бункера 1, с помощью питателя 2 и скатной доски 3 равномерным слоем подается на движущуюся транспортерную ленту 4. В это время в зависимости от физико-механических свойств волокнистых материалов к потенциальному 9 и заземленному 10 электродам  подается высоковольтное напряжение из источника питания. Волокнистый материал, проходя между потенциальным 9 и заземленным 10 электродами, поляризуется и волокна распрямляются по направлению электросиловых линий высоковольтного электрического поля. Волокнистый материал при выходе из зоны высоковольтного электрического поля подвергается эмульсированию обрабатывающим агентом при помощи форсунок 7 и воздушного потока. После эмульсирования волокнистый материал с помощью калорифера 6 высушивается в непрерывном технологическом процессе и направляется для дальнейшего образования пряжи.

При таком эмульсировании волокна и обрабатывающий агент имеют различную полярность зарядов, благодаря чему поверхность волокон покрывается эмульсией полностью, а в результате сушки калорифером образуется тонкий защитный слой, предотвращающий прилипание волокон к металлическим деталям машин, т.е. предотвращается электризуемость волокнистого материала при его обработке, что приводит улучшению качества получаемой пряжи [8; 9-10].

Экспериментальная часть

Для оценки эффекта смешивания синтетического волокна нитрон, эмульсированного вручную и волокна, заряженного в поляризованном поле выработаны образцы смешанной из двух вариантов пряжи. В таблице 1 и 2 приведены показатели свойств образцов смешанной хлопко-нитроновой пряжи двух вариантов эмульсирования пряжи линейной плотности 20 текс, полученной путем эмульсирования волокна нитрон в поляризованном поле при различных долях компонентов смеси.

Таблица 1.

Показатели свойств смешанной хлопко-нитроновой пряжи, полученной путем эмульсирования нитронового волокна в поляризованном поле

Таблица 2.

Показатели свойств смешанной хлопко-нитроновой пряжи линейной плотности 20 текс, полученной эмульсированием нитронового волокна вручную

На основании сравнения показателей смешанной хлопко-нитроновой пряжи можно сказать, что эмульсирование нитронового волокна в поляризованном поле способствует уменьшению неровноты пряжи по линейной плотности на 10 - 24%, по разрывной нагрузке на 25 - 50 %, а удельная разрывная нагрузка увеличивается в пределах 18 - 58% в зависимости от доли нитронового волокна в смеси.

Выводы

Таким образом, разработанное новое устройство для эмульсирования волокон способствует предотвращению статического электричества и соответственно получению смешанной пряжи с минимальной неровнотой по свойствам.

Список литературы:

1. Юсубалиев А. Электрическая сила притяжения семян к разнополярным электродам диэлектросепаратора. // Узб. Журн. Проблемы инфор.и энерг.-2002, №1.- С. 68-74.
2. Мовчан В.Г. Исследование процесса нанесения на поверхность семян защитных и стимулирующих препаратов электростатических способом. –Дис. … канд. техн. наук. –Киев. 1970. -168 с.  
3. Рахманин В.Г. Исследование процессов обработки и протравливания семян с применением электростатического поля. –Дис.  … канд. техн. наук. –Челябинск, 1973. -186 с.
4. Ченцов В.В. Изыскание и исследование принципиальной схемы и рабочих органов электропротравливателя семян зерновых культур.  – Дис. … канд. техн. наук. –М., 1979. -202 с.
5. Мазаев В.В. Сортирование опушенны семян хлопчатника в электрическом поле коронного разряда. Автореф.дисс.  … канд. Тех. Наук.-М., 1973. 32 с.
6. Беркович А.К. и др. Синтез полимеров на основе акрилонитрила. Технология получения ПАН и углеродных волокон. Москва, МГУ имени М. В. Ломоносова, 2010. – 63 с.
7. Ж.С.Арабов, Ж.Қ.Ғофуров, А.Т.Росабоев, Қ.Ғофуров, С.Л.Матисмаилов, У.Б.Имомқулов, О.О.Ражапов. “Толали материалларни эмульсиялаш учун қурилма” UZ FAP 01795 28.02.2022.Бул.,№ 2.
8. J.Arabov, Q.G‘ofurov, O.Rajapov Kimyoviy tolalarni yigirishda emulsiyadan foydalanish.TTESI. Xalqaro konferensiya // 2020 y.18-22 b.
9. J.Arabov, J.Q.G'afurov,  X.T.Bobojonov, Q.G'ofurov, O.Radjapov. (2021) "Dependence of mixed yarn properties on emulsification parameters "Textile Journal of Uzbekistan: Vol. 9 : No. 4, Article 9. 45-50-b.
10. Rajapov, O., Fayzullaev, S., Makhkamova, S. Transportation of chemical fibers and investigation of the process of chemical fiber carding in the unit of the licker-in carding machine. Transportation Research Procedia, Volume 63, 2022
11. Arabov, J.; G‘ofurov, Q.; and Rajapov, O. (2020) "The effect of emulsification of chemical fiber on the properties of yarn," Textile Journal of Uzbekistan: Vol. 9 : No. 1, Article 9.