Отчет по практике в ОАО «СТЕКЛОНиТ»

   Число отверстий в фильерах и их диаметр  зависят от вида вырабатываемого  продукта, его назначения и условий  формования. В зависимости от ассортимента вырабатываемого продукта число  отверстий в фильерах распределяется следующим образом: мононить - одно отверстие; нити текстильного ассортимента – 10-100; нити технического назначения – 100-3000; волокна - 4800-160000 отверстий. Число отверстий и их размер указываются на боковой поверхности готовой фильеры. Максимальное число отверстий в одной фильере по ГОСТ 19447-74 не превышает 12 000. При увеличении числа отверстий до 20000 и более при мокром формовании возникают большие нормальные потоки осадительной ванны, и происходит ее разбавление в центре фильеры, что приводит к неустойчивости процесса формования.

   Диаметр отверстий фильер определяет линейную плотность вырабатываемой нити и  зависит от метода формования. При формовании из расплава применяют фильеры с диаметром отверстий 0,8-1,2мм.

   Неточность  изготовления фильер приводит к понижению  качества элементарных нитей, сокращению сроков службы фильер, повышению засоряемости, растеканию полимера по поверхности фильеры и другим отрицательным явлениям. Так, отклонение no-диаметру на 1% у фильер с диаметром отверстий 0,25мм и длиной капилляра 0,75мм приводит к отклонению линейной плотности элементарной нити на 4%.

   Геометрическая  конфигурация отверстий, отношение  длины цилиндрической части канала отверстия фильеры к диаметру, равномерность и плотность расположения отверстий по дну фильеры оказывают существенное влияние на физико-механические показатели нити и на устойчивость процесса формования.

   Профиль отверстия фильеры чаще всего  можно охарактеризовать диаметром  цилиндрической части отверстия  d (рисунок 2.8), длиной цилиндрической части отверстия, углом конической части a и толщиной донышка h.

   Рисунок 2.8 – Профиль отверстия фильеры 

   Переход от медленного течения раствора или  расплава перед входом в канал  отверстия фильеры к стационарному  потоку в канале связан с преобразованием  профиля скоростей. Скорость в момент перехода изменяется в несколько  десятков и сотен раз, что приводит к появлению так называемых входовых эффектов, определяющих дополнительный расход энергии на продавливание жидкости через канал фильеры.

   Энергия входового эффекта представляет собой энергию, затрачиваемую на перераспределение скоростей в  потоке и на упругую деформацию жидкости. Эти затраты энергии приводят к потере давления на входе в канал  и называются входовыми потерями.

   Напряжения, обусловленные входовыми потерями, могут достичь таких значений, которые приведут к неоднородности и даже разрыву сплошности струи, вытекающей из отверстия фильеры. Чтобы избежать критических значений напряжений при тех же объемных скоростях раствора или расплава, делают конический переход от канала с большим сечением к каналу с меньшим сечением (рисунок 2.9).

   а) –  цилиндрическая форма; б) - цилиндрическая форма с коническим входом.

   Рисунок 2.9 – Напряжения в расплаве полимера при течении через капилляр 

   В каналах с коническим входом входовые напряжения оказываются распределенными между двумя областями по длине капилляра и располагаются ниже критических значений, приводящих к разрыву струи.

   Параметры входовой зоны влияют не только на входовые напряжения, но и на степень ориентации струи, что особенно важно при  получении высокопрочных нитей.

   Фильеры с коническим входом отверстий характеризуются  углом на вершине заходного конуса, величина которого зависит от вязкоупругих свойств раствора или расплава и  колеблется в пределах 25 - 120°. 

   В целях обеспечения благоприятных  условий формования (а в некоторых  случаях по технологическим соображениям) заходную часть изготовляют из двух или более конусов или протачивают  общие конические канавки.

   В цилиндрической части канала протекают  процессы релаксации входовых напряжений и рассеивание энергии вследствие внутреннего трения пропорционально длине капилляра. Единого мнения об оптимальных значениях отношения длины цилиндрической части канала отверстий фильеры к их диаметру l/d пока нет. Считают, что увеличение этого отношения приводит к повышению прочности струи и соответственно к большей стабильности процесса формования, однако, значительное увеличение этого отношения усложняет изготовление фильер.

   Наиболее  целесообразно использовать фильеру  цилиндрической формы с коническим входом. Использование фильер данной формы (с коническим входом) дает преимущество, так как при прохождении расплава через нее снижаются критические значения напряжений (обусловленные входовыми потерями) при тех же объемных скоростях расплава. Также увеличивается степень ориентации струи, что особенно важно при получении высокопрочных нитей.

   Таким образом использование фильер данной формы способствует повышению производительности машины, а также повышению качества выпускаемой продукции.

   В настоящее время работы по усовершенствованию конструкций фильер ведутся по следующим направлениям [6]:

   - выбор материала, обеспечивающего  хорошую обрабатываемость и высокие  эксплуатационные свойства фильер;

   - разработка более совершенной  технологии изготовления формующих  отверстий фильер, особенно для фильер с профильными отверстиями для производства модифицированных нитей;

   - создание прибора для эффективного  контроля геометрических размеров, чистоты поверхности и пропускной  способности капилляров;

   - определение оптимальных соотношений  геометрических размеров капилляров фильер, обеспечивающих минимальную неравномерность линейной плотности элементарных нитей и устойчивость процесса формования.

   Материал  фильер. Должен быть стойким к агрессивному и высокотемпературному воздействию формовочного раствора, расплава и осадительной ванны. Кроме того, фильеры должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы донышко фильеры и форма отверстий не деформировались в процессе длительной эксплуатации.

   Методы  изготовления фильер. Заготовки фильер получают литьем, штамповкой, фрезеровкой. Для изготовления формующих отверстий используют разнообразные способы обработки металлов. Наиболее широко применяется перфорирование фильер давлением (прокол). Так, технологический процесс изготовления стальных фильер для производства нитей из растворов включает следующие операции: разрезание тонкого листового материала на полосы, вырубание кружка и вытягивание колпачка, обрубание фланца, правку донышка. В зависимости от толщины донышка выбирают тот или иной тип проколочного пуансона, после чего на специальном приспособлении наносят требуемое число лунок (проколов). При нанесении лунок дно фильеры деформируется. Образующиеся на дне выпуклости ликвидируют на шлифовальном станке. Для удаления заусенцев фильеру подвергают травлению в кипящей концентрированной азотной кислоте, а затем промывают водой. Полученные в результате прокола отверстия калибруют калибровочным пуансоном. Чистота рабочей поверхности пуансона должна быть не ниже 10 класса.

   Для получения высокого качества поверхности  капилляров фильеры применяют калибровочные пуансоны из драгоценных и полудрагоценных камней (алмаз, рубин, сапфир и др.).

   Смена фильер. Фильеры меняют при частичном  или полном засорении отверстия фильеры или в случае растекания формовочного раствора или расплава по поверхности фильеры. Как правило, фильеры меняют по заранее установленному графику, не ожидая нарушения процесса формования. При соблюдении технологических режимов формования фильеры для расплавов могут работать без замены 30-90суток. При чистке фильеры кипятят в растворителях, или серной кислоте, или их обрабатывают ультразвуком в жидкой среде. Затем фильеры промывают, продувают сжатым воздухом и проверяют под микроскопом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Заключение 

    Проходя практику на предприятии ОАО «СТЕКЛОНиТ» ознакомилась с производственной структурой предприятия. Также ознакомили с применяемым оборудованием, средствами автоматизации и механизации и с видами расположения оборудования на производственном участке. Изучила технологический процессы и оборудования производства .  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Производство  стеклянных волокон и тканей./ Под редакцией М.Д. Ходаковского. – М.: Химия, 1973. – 312с.
2. Непрерывное стеклянное волокно./Под редакцией М.Г.Черняка. –    М.:Химия, 1965. – 320с
3. Зверев М.П., Абдулхакова З.З. Волокнистые материалы из ориентированных полимерных пленок. – М.: Химия, 1985. – 160с.
4. Егоров В.А. Полипропилен / Пер. со словацкого – М.: Химия, 1967. – 380 с.
5. Под редакцией Коршака В.В. Технология пластических масс. – М.: Химия, 1985. – 560 с.
6. Шуле Э.Х. Производство комплексных стеклянных нитей. – М.: Химия, 1985. – 79 с.
7. Разумовский В.К., Разумовская Н.Е., Бадалова Э.И., Кондратенкова С.В. Технология текстильного стекловолокна. – М.: Химия, 1966. – 328 с.
8. Крессер Т.Г. Полипропилен. – М.: Зарубежная литература, 1963. – 320 с.
9. Гусев В.Е. Химические волокна в текстильной промышленности. – М.: Легкая индустрия, 1971. – 608 с.