بخشی از مقاله
چکیده
فرآینــد ذوب ریســی الیــاف پلــی اســتر اســتیپل دارای دو قســمت ریسندگی و کشـش مـی باشـد. در هنگـام تولیـد الیـاف پلـی اتـیلن ترفتالات مواردی اتفاق می افتد که پارامترهای تولیدی دچار نوسـان شده و کیفیت محصول و خواص مکانیکی الیاف تحت تاثیر قرار مـی گیرد. از آنجا که در حین تولید چند پارامتر همزمان تغییر می نمایـد بررسی اثر هر پارامتر پیچیده می گردد. لذا با استفاده از دسته بندی داده ها و تجزیه و تحلیل های آمـاری تغییـرات اشـاره شـده شـامل ویسکوزیته پلیمر ، DEG موجـود در پلیمـر ، دمـا و رطوبـت هـوای کوینچ بررسی گردیده و شدت اثر هر کدام از تغییرات به صورت مجزا بر روی استحکام و ازدیاد طول الیاف تولیـدی در قسـمت ریسـندگی (الیاف کشیده نشده) بدست آمده اسـت. در ادامـه ، سـرعت تولیـد و دنیر الیاف تغییر داده شده و اثر آن بررسی شده و شرایط تولیـد نیـز بهینه سازی شده است.
واژه های کلیدی
استحکام – ازدیاد طول – الیاف استیپل – پلی اتیلن ترفتالات – ذوب ریسی
مقدمه
تاکنون مطالعات زیادی بر روی مورفولوژی و خواص الیاف پلی اتـیلن ترفتالات (پلی استر) ذوب ریسی شده و تاثیر پارامترهـای ریسـندگی بر آن انجام شده است. Seng Ho اثر شرایط ریسندگی بر خواص نخ پلی استر در سرعت های بسیار بالا را بررسی کـردهCheng .[1] اثـر شرایط ریسندگی بر مورفولوژی و خواص الیاف پلی استر را در سرعت بالا بررسی کرده استGang .[2] خواص و ساختار الیاف پلی استر را از ســرعت 0,5 الــی 8 کیلــومتر بــر دقیقــه مــورد مطالعــه قــرار داده است .[3]در این تحقیقات یک پارامتر مانند سرعت ریسـندگی تغییـر داده شده و اثر آن بر خواص نخ مانند ازدیاد طول پـارگی، اسـتحکام، چگالی، کریسـتالینیتی، ضـریب شکسـت مضـاعف، خـواص حرارتـی DSC ، شرینکیج در آب گرم و. .. بررسی شده است.
فرآیند تولید الیاف استیپل
پلیمر پلی اتیلن ترفتالات که از واکـنش اتـیلن گلایکـل و ترفتالیـک اسید تولید می گردد (واکنش استریفیکاسیون) به صورت دانـه هـای کوچک به نام گرانول بسته بندی می گردد. این دانه های گرانـول در کارخانه های تولید نخ و الیاف ابتدا کاملا خشک شده و مجددا ذوب می گردد و تبدیل به نخ یا الیاف خواهـد شـد( فرآینـد ذوب ریسـی) خشک کردن دانه های گرانول بسـیار مهـم مـی باشـد زیـرا در غیـر اینصورت آب موجود باعث رخ دادن واکنش برگشتی و تجزیـه پلیمـر خواهد شد. Direct spinning روش دیگری است کـه پلیمـر تولیـد شده به جای تبدیل شدن به گرانول مستقیما به واحد پـایین دسـتی ارسال شده و تبدیل به نخ یا الیاف مـی گـردد. فرآینـد تولیـد الیـاف استیپل شامل دو قسمت ریسندگی و کشش می باشد. الیـاف تولیـد شده در قسمت ریسـندگی ( الیـاف کشـیده نشـده) در بـاکس هـای بزرگی به نام کن ذخیره شده و به قسمت کشش ارسال می گردد. در قسمت کشش این الیاف تا حدود 3,5 برابر طول اولیه کشیده شـده و توسط دستگاه کریمپر چین داده شده و با طـول 38 میلیمتـر بـرش داده می شود.در این مقاله الیاف کشیده نشده که به صورت Direct spinning تولید شده است مورد بررسی قـرار خواهـد گرفـت.نمـای شماتیک تولید الیاف در شکل 1 مشاهده می گردد.
پلیمر دریـافتی توسـط پمـپ پلیمـر کـه بـا RPM (دور بـر دقیقـه) مشخصی در حال چرخش است افزایش فشار داده شده و از پک عبور داده می شود . پک دارای 4500 سوراخ می باشد که قطر هـر سـوراخ 198 میکرون است. الیاف تشکیل شده توسـط هـوای کـوینچ خنـک شده و پلیمر جامد می گردد. دسته های الیاف بر روی هم قرار گرفته و یک باند ممتد را تشکیل می دهد و از غلتک های فیـدرول کـه بـا سرعت تولید در حال چرخش می باشند عبور می کند و بـه سـرعت تولید می رسد. در ادامه از غلتک سان فلاور گذشته و در کن ذخیـره می گردد. سرعت تولید توسط تغییر سرعت غلتـک هـای فیـدرول و سان فلاور انجام می گردد و واحد آن متـر بـر دقیقـه (m/min) مـی باشد. نسبت RPM پمپ های پلیمر به سـرعت تولیـد نیـز مشـخص کننده ظرافت الیاف تولیدی که معادل قطر الیاف اسـت مـی باشـد.
