Развитие теории и технологии производства электрофлокированных текстильных материалов
Развитие представлений о технологии электрофлокирования на основе создания математических моделей процесса. Связь между свойствами ворса, условиями его нанесения с параметрами, определяющими производительность и качество флокированных материалов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.02.2018 |
| Размер файла | 1,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
I нанесение II нанесение III нанесение
Рис.17. Схема образования трехцветного флокированного узора
В десятой главе рассмотрено применение модели ориентации ворса для создания метода определения плотности ворсового покрова на флокированных материалах. Теоретически обоснована возможность измерения плотности ворсового покрова методом оптического пропускания. Это следует из взаимосвязи плотности ворса с величиной относительного оптического пропускания.
, (36)
где I/I0 - относительное оптическое пропускание ворсового слоя с плотностью n; Imax/I0 - относительное оптическое пропускание ворсового слоя с плотностью nmax.
Полученное соотношение обосновано экспериментально - путем сравнения независимо измеренной плотности ворса на образцах с расчетными значениями исходя из оптического пропускания (36). Результаты сравнения представлены на графике (рис.18).
Метод предназначен для контроля качества ворсового покрова при производстве рулонных флокированных материалов, имеющих светопропускающую основу, таких как большинство текстильных материалов, синтетические пленки, бумага и т.п. Реализация метода для рулонных материалов основана на постоянстве оптических характеристик основы, клеевого слоя, ворсового покрова и условий выпуска флокированного материала, что снижает погрешности при измерении. Важно иметь в виду, что в процессе производства контролировать необходимо общее снижение или превышение нормативных значений плотности, а не их локальные значения, т.к. именно они связаны с ухудшением свойств ворса или нарушением технологических условий.
Рис.18. Влияние плотности ворса на величину оптического пропускания.
Анализ влияния различных факторов на точность измерения, показал, что больше всего снижает точность оптическая неоднородность материала основы. Действие этого фактора можно значительно снизить следующими путями:
1. площадь светового луча не менее 5 см2;
2. Использование одновременно нескольких точек по ширине материала для измерительных датчиков;
3. Усреднение ряда измерений по времени. С использованием теоретических положений разработаны оптическая (рис. 19) и электронная схемы двухканального прибора (блок-схема на рис. 20), реализующего предложенный метод измерения. На способ измерения и устройство прибора получены авторские свидетельства.
Рис. 19. Оптическая схема двухканального прибора для определения плотности ворсового покрова.
Рис. 20. Блок-схема двухканального прибора для измерения плотности ворсового покрова
Изготовленный, в соответствии со схемами, прибор работает в двух режимах: измерение плотности ворсового покрова или сравнение с эталоном.
Световой поток от источника 1 проходит сквозь линзы 5 и падает на зеркальные поверхности 2, отражается от них, меняя направление под прямым углом, и поступает в измерительные каналы. В первом канале в режиме измерения устанавливают материал основы с клеевым слоем 3, а во втором канале - флокированный материал 4. Свет, после прохождения материала в обоих каналах, собирают на детекторы светового излучения 6, а электрические сигналы с них усиливаются, поступают на схему сравнения 7 и разностный сигнал вновь усиливается и поступает на цифровой индикатор.
Сначала в оба канала устанавливают идентичные образцы основы с клеевым слоем и при помощи потенциометра добиваются компенсации электрических сигналов от оптических датчиков из обоих каналов. Это необходимо, поскольку абсолютная идентичность каналов практически недостижима. Путем вычитания сигналов от разных каналов исключают поглощение светового сигнала, вносимое основой с клеевым слоем. Результат этого - получение электрического сигнала пропорционального поглощению только ворсового покрова. С использованием такого сигнала на основе модели ориентации ворса, можно установить на цифровом индикаторе значение сигнала численно равное величине плотности ворсового покрова. Для этого во второй, например, правый канал устанавливают флокированный образец с известной плотностью ворса (наибольшая точность измерения достигается при использовании образца с плотностью близкой к максимальной). Поворотом ручки "усиление" добиваются нужного показания на цифровом индикаторе прибора. Настройка прибора закончена.
Конструктивно измерительный узел прибора (рис. 20) состоит из источника света 1, фотоприемников 2 и блока стабилизированного питания 3. Сигнал с фотоприемников поступает на усилители 4, а затем в канал сравнения 6, также являющийся усилителем. Одновременно сигнал с одного из усилителей используется в усилителе обратной связи 5 для стабилизации светового потока. Усиленная разность сигналов с блока 6 поступает на цифровой блок преобразования сигнала 7 и далее на цифровой индикатор отображения информации 8.
Выводы
1. Теоретически и экспериментально обосновано существенное влияние объемного заряда ворса на процесс его осаждения в электрическом поле и динамику роста плотности ворсового покрова при электрофлокировании.
2. Разработана обобщенная модель процесса электрофлокирования, позволившая связать характеристики ворса и условия его нанесения с технологическими характеристиками процесса: плотностью тока, создаваемого потоком заряженного ворса и скоростью его подачи.
3. Получены соотношения для предельных значений плотности тока и скорости подачи ворса, позволяющие, исходя из параметров ворса для заданных условий флокирования, оценить предельную скорость выпуска материала.
4. Разработана экспериментальная методика одновременного и независимого измерения плотности тока, скорости подачи ворса и среднего заряда ворса при однонаправленном движении ворса, позволившая экспериментально обосновать разработанную модель осаждения заряженного ворса.
5. Предложена модель описания структуры ворсового покрова, основанная на представлении о нормальном распределении ворсинок по углам наклона, и получена взаимосвязь параметра распределения у с предельной плотностью ворса и его геометрическими характеристиками.
6. Предложены методики оптимизации режимов флокирования плоских материалов и нитей, основанные на разработанных моделях, для таких критериев, как максимум производительности и прочность закрепления ворса.
7. Разработана технология производства флокированных нитей, основанная на модели осаждения заряженного ворса и описании неоднородного электрического поля и включающая выбор схемы подключения электродов, исследование влияния электропроводности клеевого слоя, разработку модели нанесения клея для предложенного способа, усовершенствование процесса сушки ИК-излучением.
8. Разработана новая технология получения многоцветных ворсовых рисунков на плоских и объемных изделиях, базирующаяся на модели ориентации ворса и описании неоднородного поля и, на ее основе, созданы технические решения, воплощенные в установке.
9. На основе модели ориентации теоретически и экспериментально обоснована возможность измерения плотности ворсового покрова методом оптического пропускания и изготовлен прибор реализующий способ.
10. Разработана методика количественной оценки контрастности цветовых переходов на ворсовых рисунках, основанная на модели ориентации ворса.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах
Бершев Е.Н., Иванов О.М., Редькин И.О. Сравнение эффективности нанесения ворса на текстильный материал при электрофлокировании различными способами // Изв. вузов. Сер. Технология текстильной промышленности. 1987. № 4. С.35 - 38.
Иванова С.Ю., Бершев Е.Н., Иванов О.М. Оптический способ измерения поверхностной плотности ворса электрофлокированных нетканых материалов // Изв. вузов. Сер. Технология текстильной пром - сти. - 1990. - № 2.
Иванов О.М., Бершев Е.Н., Холмирзаев К.И. Способ нанесения клея на стержневые нити при производстве флокированной пряжи и возможность технологических расчетов толщины клеевого слоя. // Изв. вузов. Сер. Технология текстильной пром - сти. - 1995. № 5. С.70 - 73.
Иванов О.М., Иванова С.Ю., Бершев Е.Н. Измерение поверхностной плотности ворса флокированной пряжи фотоэлектрическим методом // Изв. вузов. Сер. Технология текстильной пром - сти. - 1999. - № 4. - С.13 - 16.
Иванов О.М., Козлова М.В., Коняева Л.В. Методика анализа цветовых переходов на флокированных узорах. // Изв. вузов. Сер. Технология текстильной пром - сти. - 2004. № 5 (280). С.98 - 101.
Иванов О.М., Бершев Е.Н., Перепечко Н.Ф., Шаглин Г.П. Влияние коронного разряда на выбор оптимальных параметров технологического процесса флокирования нитей // Электронная обработка материалов. - 1988. - № 5. - С.48 - 50.
Иванов О.М., Бершев Е.Н. Определение предельных характеристик процесса флокирования // Электронная обработка материалов. 1988. № 4. С.34 - 37.
Бершев Е.Н., Иванов О.М., Шаглин Г.П. Способы оценки электрофизических свойств ворса для электрофлокирования // Электронная обработка материалов. - 1989. - № 6.
Бершев Е.Н., Иванов О.М., Кириллов В.В., Соболев С.Н. Расчет вольтамперной характеристики электрофлокатора как инструмента оптимизации технологического процесса производства флокированных материалов // Электронная обработка материалов. - 1993. - № 3.
Иванов О.М. Теоретические аспекты технологии электрофлокирования: Монография. - СПб.: СПГУТД, 2004, 165 с.
А. с.1240461 СССР, МКИ В 05 В 5/00, D 04 H 11/00. Способ получения электрофлокированного объемного изделия / О.М. Иванов, С.В. Пендюрина и др. (СССР). Заявлено 04.01.85; Опубл.3.07.86. Бюл. № 24.
А. с.1416198 СССР. МКИ В 05 В 5/02. Устройство для электростатического нанесения ворса на нити / О.М. Иванов, Г.П. Шаглин, Е.Н. Бершев - Опубл.15.08.88, Бюл.30.
А. с.1484384 СССР. МКИ В 05 Д 1/06. Способ электростатического нанесения ворсового материала / О.М. Иванов, Г.П. Шаглин, Е.Н. Бершев - Опубл.07.06.89, Бюл.21.
А. с.1602176 Россия. МКИ G 01 N 21/89. Устройство для измерения плотности ворсового покрытия полотна // С.Ю. Иванова, Е.Н. Бершев, О.М. Иванов (Россия). Опубл.22.02.90.
А. с.1603583 СССР МКИ В 05 С 3/12, В 05 С 1/08 Устройство для нанесения жидкого покрытия на нитеподобные материалы /Иванов О.М., Шаглин Г.П., Бершев Е.Н. и др. - Опубл.15.03.90.
А. с.1612411 СССР. МКИ В 05 В 5/08. Устройство для электростатического нанесения ворса на нити / О.М. Иванов, Г.П. Шаглин, Е.Н. Бершев - Опубл.08.08.90, Бюл.29.
А. с.1715906 СССР. МКИ: Д 04 Н 11/00. Способ электрофлокирования плоских материалов и устройство для его осуществления / Иванов О.М., Шаглин Г.П., Бершев Е.Н. Заявл.26.07.89; Опубл.01.11.91, Бюл. № 41.
А. с.1736252 Россия. МКИ G 01 N 21/59. Способ определения плотности ворсового покрытия // С.Ю. Иванова, Е.Н. Бершев, О.М. Иванов (Россия). Опубл.22.01.92.
Пат. 2091289 Россия. МКИ В 65 Н 71/00. Способ нанесения клея на нитевидный материал в отделочном производстве текстильной промышленности. /Е.Н. Бершев, О.М. Иванов, К.И. Холмирзаев, Д.Н. Темиров. - Заявлено 24.06.94. Опубл.14.01.96.
Пат. 2095303. Россия. МКИ: В 65 Н 54/42. Устройство для мягкой намотки нитевидного материала. / Бершев Е.Н., Иванов О.М., Холмирзаев К.И., Темиров Д.Н. Заявл.31.03.95. Опубл.10.11.97. Бюл. № 31.
Пат.2110466. Россия. МКИ: В 65 Н 54/00. Устройство вертикальной мягкой намотки нитевидных материалов. /Бершев Е.Н., Иванов О.М., Холмирзаев К.И., Темиров Д.Н. Заявл.17.07.96. Опубл.10.05.98.
Пат.2172367 Россия, МПК Д 04 Н 11/00 Способ получения ворсовых рисунков / О.М. Иванов, Е.Н. Бершев, М.В. Козлова (Россия). Заявлено 19.04.00; Опубл. 20.08.2001; Бюл. № 23.
Пат.2172905 Россия. МПК F 26 B 3/30. Устройство для сушки плоских материалов / О.М. Иванов, Е.Н. Бершев, Т.В. Завалищева (Россия). Заявлено 10.05.00. Опубл.27.08.2001; Бюл. № 24.
Пат.2199398 Россия. МПК В 05 В 5/08, В 05 Д 5/06 Способ получения ворсовой поверхности на объемном изделии (варианты) / О.М. Иванов, М.В. Козлова (Россия). Заявлено 09.01.01; Опубл.27.02.03, Бюл. № 6.
Пат.2255154. Россия. МКИ: D 04 H 11/00. Способ получения многоцветных ворсовых рисунков. /Иванов О.М., Коняева Л.В., Козлова М.В. Заявл.17.03.04. Опубл.27.06.05. Бюл. № 18.
Пат.2294990. Россия. МПК D04H 11/00. Способ получения многоцветных ворсовых рисунков. /Иванов О.М., Кочетова Л.В., Козлова М.В. Заявл.27.06.05. Опубл.10.03.07. Бюл. № 7.
Иванов О.М., Бершев Е.Н., Шаглин Г.П. Влияние проводимости нити со связующим на процесс флокирования // Разработка физико-химических основ технологии электрофлокированных нетканых материалов: Сб. науч. тр. ЛИТЛП им.С.М. Кирова. - Л.: ЛИТЛП им.С.М. Кирова, 1985. - С.69 - 76.
Иванов О.М., Шаглин Г.П., Джураев З.Б., Перепечко Н.Ф. Сокращение энергоемкости сушки флокированных нетканых материалов. // Ресурсосберегающие технологические процессы в текстильном производстве: Межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: СПбИТЛП, - Ленинград, 1989, с.136 - 141.
Бершев Е.Н., Иванов О.М., Кириллов В.В., Соболев С.Н. Анализ вольтамперной характеристики электрофлокатора // Исследование и моделирование технологических процессов производства нетканых материалов: Межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: СПбИТЛП, - С. - Петербург, 1992.
Ivanova S., Bershev E. Ivanov O. Производство нетканых материалов при постоянном контроле их поверхностной плотности методом оптического пропускания - 4. Iternationales Techtextil Symposium fьr technische Textilien und textilarmierte Werkstoffe. Frankfurt am Main, 2-4 Juni 1992.
Иванов О.М., Холмирзаев К.И. Концепция построения сушильной камеры для технологии производства флокированной пряжи. // Исследование и моделирование технологических процессов производства нетканых материалов: Межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: СПбИТЛП, - С. - Петербург, 1992.
Ivanova S., Bershev E. Ivanov O. Оптоэлектронный метод измерения поверхностной плотности материалов в процессе производства // International Congress for the nonwowens and disposables industries. Index 93. Geneva-Switzerland.20 - 23 April 1993.
Иванова С.Ю., Бершев Е.Н., Иванов О.М. Метод и прибор для контроля плотности нанесения ворса: 2-я Междунар. флок-конференция "Флок-96", Санкт-Петербург 6-7 Мая 1996.
J. N. Berschev, O. M. Ivanov. Расчет технологических параметров узла нанесения клея при флокировании нитей // 7. Chemnitzer Textilmaschinen - Tagung.05 - 06 Oktober 1999. S.8 - 12.
Иванов О.М., Завалищева Т.В., Морозова А.А. Сушка электрофлокированной пряжи с помощью инфракрасного излучения. // Современные технологии производства нетканых, пленочных материалов, кожи и меха: Межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: СПГУТД, 2000. С.14 - 20.
Бершев Е.Н., Иванов О.М., Завалищева Т.В. Электрофлокированная пряжа. Свойства и применение: Междунар. конф. "Химволокно-2000", 16 - 19.05.2000.
Иванов О.М., Козлова М.В. Модель поведения ворса при использовании эффекта сепарации в электрическом поле для получения флокированных рисунков. // Современные технологии производства нетканых, пленочных материалов, кожи и меха: Межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: СПГУТД, 2000. С.5 - 13.
Иванов О.М., Завалищева Т.В., Козлова М.В. Применение неоднородных электрических полей для повышения эффективности процесса электрофлокирования: Матер. юбилейной науч. - техн. межвуз. конф. Ч.3. СПб.23 - 24.11.2000. С.39 - 43.
Иванов О.М., Завалищева Т.В., Козлова М.В. Технология электрофлокирования - традиционные возможности и новые разработки // I Междунар. науч. - практ. конф.: Современное состояние и тенденции развития нетканых материалов. - СПб.: СПГУТД, 17 - 18 мая 2001. - С.79 - 83.
Иванов О.М., Завалищева Т.В. Инфракрасные излучатели для сушки нетканых материалов. Технический текстиль, № 4, 2002, С.44 - 45.
Иванов О.М., Краснопевцева В.Б. Разработка технологии изготовления фильтровального нетканого материала с введением в структуру угольного порошка // Современное состояние и тенденции развития нетканых материалов: II Международная научно-практическая конференция.5 - 6.06.2003. СПБ.: СПГУТД, 2003. - С.93 - 99.
Иванов О.М. Модель поведения потока волокон в электростатическом поле при производстве флокированного материала. /ВЕСТНИК Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. 2007. - № 13. - С.30 - 35.
Иванов О.М. Выбор схемы подключения электродов и режимов нанесения ворса в технологии флокирования нитей // Международная научно-техническая конференция: Современные технологии и оборудование текстильной пром - ти. - М.: МГТУ им.А.Н. Косыгина, 27 - 28.11.07 г.
...Подобные документы
Роль химии в химической технологии текстильных материалов. Подготовка и колорирование текстильных материалов. Основные положения теории отделки текстильных материалов с применением высокомолекулярных соединений. Ухудшение механических свойств материалов.
курсовая работа [43,7 K], добавлен 03.04.2010Возникновение и развитие нанотехнологии. Общая характеристика технологии консолидированных материалов (порошковых, пластической деформации, кристаллизации из аморфного состояния), технологии полимерных, пористых, трубчатых и биологических наноматериалов.
реферат [3,1 M], добавлен 19.04.2010Отбор образцов, проб и выборок для исследования свойств текстильных материалов, методы оценки неровности текстильных материалов. Однофакторный эксперимент. Определение линейного уравнения регрессии первого порядка. Исследование качества швейных изделий.
лабораторная работа [128,0 K], добавлен 03.05.2009Теоретический анализ научно-технической и методической литературы по изучению свойств материалов. Свойства ткани на светопогоду. Определение стойкости текстильных материалов к действию светопогоды. Инструкция по технике безопасности в лаборатории.
курсовая работа [45,8 K], добавлен 05.12.2008Последовательность создания модной коллекции одежды из различных материалов и фактур с использованием животных принтов и орнаментов. Требования к проектируемому изделию. Оценка эстетических свойств моделей, включённых в коллекцию. Выбор материалов.
реферат [24,5 K], добавлен 18.08.2011Современное состояние и особенности производства теплоизоляционных материалов, его организация на основе местного сырья. Расчет производительности технологической линии. Производство теплоизоляционных плит на минеральном волокне (базальтовом волокне).
дипломная работа [337,3 K], добавлен 01.08.2015Размерные характеристики текстильных полотен (ткани, трикотажа, нетканых материалов): длина, ширина, толщина. Методы определения драпируемости: иглы и дисковый. Расчет коэффициента корреляции между коэффициентом драпируемости и структурными свойствами.
курсовая работа [722,2 K], добавлен 04.05.2014Теплопроводность материала. Теплоизоляция строительных конструкций. Изучение влияния влажности на свойства древесины. Возникновение коробления при механической обработке сухих пиломатериалов. Изготовление отделочных материалов на основе полимеров.
контрольная работа [156,0 K], добавлен 16.03.2015Общая характеристика, технологический процесс производства и нанесения лакокрасочных материалов. Принципиальная технологическая схема азеотропной системы. Ассортимент лакокрасочных материалов: полимерные красочные составы; лаки и эмалевые краски; олифы.
курсовая работа [62,1 K], добавлен 15.09.2010Наименование и назначение проектируемого изделия, предъявляемые к нему требования, технологии производства и используемым материалам. Анализ моделей-аналогов изделий, направления моды. Построение чертежей конструкции. Нормирование расхода материалов.
курсовая работа [52,3 K], добавлен 09.12.2014Исследование характеристик современных материалов для изготовления школьной одежды для школьников, обеспечивающих психофизиологический комфорт. Нормативные показатели свойств костюмных тканей. Издержки производства, цены, показатели рентабельности.
курсовая работа [816,3 K], добавлен 26.05.2015Анализ видов изгиба материалов и машинных швов. Разработка методики оценки формоустойчивости текстильных материалов в статических условиях деформирования. Характеристика костюмных тканей и швейных ниток. Рекомендации по рациональному конфекционированию.
отчет по практике [1,3 M], добавлен 02.03.2014Основные свойства древесины как конструкционного материала. Структура древесины и ее химический состав. Органические вещества: целлюлоза, лигнин и гемицеллюлозы. Показатели механических свойств текстильных материалов: растяжение, изгиб, драпируемость.
контрольная работа [25,2 K], добавлен 16.12.2011Определение параметров свариваемости стали, выбор способов сварки и разработка технологии сборки и сварки пояса в условиях массового или крупносерийного производства. Выбор сварочных материалов и описание технологического процесса сварки стыка пояса.
реферат [830,4 K], добавлен 27.04.2012Разработка определенного плана действий по проектированию конструкции и разработке технологии производства шкафа для белья. Характеристика конструкции: декоративно-художественные требования и назначение. Расчет основных и вспомогательных материалов.
курсовая работа [48,1 K], добавлен 06.01.2011Общая характеристика и классификация полимеров и полимерных материалов. Технологические особенности переработки полимеров, необходимые процессы для создания нужной структуры материала. Технологии переработки полимеров, находящихся в твердом состоянии.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 01.10.2010Понятие технологии как науки о производстве, способах переработки сырья и материалов в средства производства и предметы потребления. Экономическая природа технологий. Виды и классификация технологий. Классификация отраслей по технологическому уровню.
презентация [161,0 K], добавлен 18.04.2010Физико-химические особенности наполнителей. Влияние распределения наполнителя в матрице на физико-механические параметры. Адсорбционные свойства и прочности связи наполнителей. Технология получения электроизоляционных резинотехнических материалов.
научная работа [134,6 K], добавлен 14.03.2011Исторические сведения о возникновении керамики, область ее применения. Современные технологии керамических материалов. Производство керамических материалов, изделий в Казахстане, СНГ и за рубежом. Производство и применение стеновых и облицовочных изделий.
курсовая работа [134,7 K], добавлен 06.06.2014Производство полистиролбетона, применение роторно-центробежных дробилок пенопласта. Инновационные технологии в строительном производстве: моделирование бизнес-процессов с использованием CASE-средств BPwin; создание модели базы данных с помощью ERwin.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 26.10.2011
