ĐỀ THI CUỐI KÌ MÔN CÔNG NGHỆ GIA CÔNG XÔ

CN gia công xơ nhân tạo Ngày thi : 31/5/2013 Phòng thi: 302 C5 Đề thi cuối kỳ Thời gian 75 phút Không tham khảo tài liệu Mỗi câu điểm Câu Hãy nêu mục đích gia cơng tạo dún cho sợi multifilament, nêu nguyên lý công nghệ tạo dún xơ nhân tạo xoắn giả Câu Hình sau sơ đồ nguyên lý tạo quăn sợi cách căng biên (ma sát) Hãy gọi tên cấu, phận hình Câu Trong tạo dún công nghệ xoắn giả dùng bánh ma sát, hình số mơ hình truyền động bánh ma sát Câu Nêu ngun tắc biến tính xơ polyester trình bày giải pháp biến tính xơ polyester Câu Hãy trình bày tổng quát trình sản xuất xơ nhân tạo Hết Bộ môn KT DM Tp HCM, Ngày 20 tháng năm 2013 Đáp án thi cuối kỳ CN gia cơng xơ nhân tạo Ngày thi : 31/5/2013 Phòng thi: 302 C5 Mỗi câu điểm Câu Hãy nêu mục đích gia cơng tạo dún cho sợi multifilament, nêu nguyên lý công nghệ tạo dún xơ nhân tạo xoắn giả Mục đích gia cơng tạo dún cho sợi multifilament: Tăng thể tích Tăng độ đàn hồi Giảm độ bóng Cách nhiệt tốt Tăng khả thẩm thấu chuyển ẩm tốt Tạo vải tiện nghi mềm mại Nguyên lý: Tạo cho sợi có độ xoắn, gia nhiệt định hình làm cho sợi có hình dáng uốn bọc sợi đồng hành Tở xoắn, sợi giữ hình dáng uốn xoắn định hình làm tăng thể tích sợi Tạo dún xơ nhân tạo cơng nghệ xoắn giả quy trình kinh tế thông dụng nhất, áp dụng cho loại xơ nhiệt dẻo Khi gia nhiệt có kéo giãn Sản phẩm có độ giãn cao, xốp, hướng dún xoắn Có cơng nghệ giả xoắn: (i) Liên tục: Tiếp sợi liên tục, vùng gia nhiệt có xoắn, tiếp sau làm nguội tở xoắn; (ii) Bán liên tục: Xoắn đoạn - gia nhiệt - tở xoắn; (iii) Gián đoạn: Tách rời công đoạn, xe - gia nhiệt - tở xoắn Câu Hình sau sơ đồ nguyên lý tạo quăn sợi cách căng biên (ma sát) Hãy gọi tên cấu, phận hình Búp sợi nguyên liệu Khuyên dẫn sợi Chi tiết gia nhiệt sơ Trống cấp sợi Cơ cấu gia nhiệt Mũi tạo quăn Trống kéo sợi, chỉnh sức căng Khuyên dẫn sợi, chặn balon Búp sợi thành phẩm Câu Trong tạo dún công nghệ xoắn giả dùng bánh ma sát, hình số mơ hình truyền động bánh ma sát Mơ hình B Câu Nêu ngun tắc biến tính xơ polyester trình bày giải pháp biến tính xơ polyester Nguyên tắc  Biến đổi cấu trúc xơ (cấu trúc vi mô cấu trúc vĩ mơ) Thực q trình tạo sợi sau trình tạo sợi  Biến đổi cấu trúc phân tử (thành phần hoá học) Thay đổi thành phần, tỷ lệ cấu tử tham gia tổng hợp thành Polyme nguyên liệu đưa thêm phụ gia vào cơng đoạn sản xuất xơ, q trình kéo sợi filament  Biến đổi tính sử dụng xơ Polyeste thực cơng đoạn chế biến sản phẩm ngâm tẩm, giảm trọng hay định hình xử lý hồn tất Các giải pháp biến tính xơ polyester a- Biến đổi cấu trúc vĩ mô xơ (hình thái xơ)     Xơ rỗng Sử dụng spinneret đặc biệt Xơ rỗ Giải pháp tạo xơ rỗ trộn polyme dễ tan kiềm vào chung với khối nhựa Polyeste kéo sợi Tạo sợi xong, đưa xử lí kiềm, chổ có polyme dễ tan bị tan tạo thành lỗ bề mặt xơ Đường kính lỗ thường 0,001–3 µm Xơ có mặt cắt biến đổi Mặt cắt xơ có hình 3, 4, hay múi hình Sử dụng spinneret đặc biệt Xơ vi mảnh (microfibre) Xơ PET thơng thường có số tơ thành phần khoảng 24-48 sợi tơ hợp thành Số lượng tăng lên 114 sợi tơ thành phần microfibre Độ mảnh tơ đơn khoảng dtex Phần lớn chúng sản xuất dạng tơ liên tục (filament) b- Thay đổi cấu trúc vi mô xơ    Kéo giãn với tốc độ cao Xơ polyeste thường kéo với vận tốc 915 m/phút Trong công nghệ cải tiến, vận tốc thực 6400 mét/phút Sau kéo giãn 3,5 lần Kéo giãn nhiệt độ thấp Làm giảm khả kết tinh bị co nước sơi Xơ sản xuất theo quy trình sử dụng để pha với len Tạo sợi theo phương pháp nóng chảy với vận tốc 3300 mét/phút, xử lý nhiệt 180 °C 0,9 giây, sau kéo giãn 40 % 115 °C Tạo xơ PET nhuộm nhiệt độ sôi Giảm bội số kéo giãn làm giảm tỉ lệ tinh thể hoá Khi kéo giãn với bội số kéo giãn thấp cho điều kiện xảy tạo thành tinh thể Sản phẩm cơng nghệ bị co nước sơi Do tạo xơ có độ xốp cao pha với len làm sản phẩm có tính xốp dùng cho trang phục trẻ em phụ nữ c-Biến tính khối polyeste nguyên liệu tạo xơ  Polyeste nhuộm cation (CD-PET) Để biến tính, người ta đưa thêm nhóm chức vào cấu tử tham gia trùng ngưng mà nhóm chức tạo cho xơ khả nhuộm thuốc nhuộm cation  Polyeste cháy chậm Ngày người ta dùng hợp chất chứa phốt trộn phụ gia vào khối polymer trước tạo xơ Hàm lượng chất phụ gia chậm cháy chiếm không 0,5% theo khối lượng xơ  Polyeste vón lơng thấp Làm cho mạch đại phân tử ngắn lại, tức polyme có phân tử lượng thấp có mạch nhánh  Polyeste chống tĩnh điện Phân tán bột mịn dẫn điện lên bề mặt lớp hữu cơ, lớp mỏng bột than dẫn điện Lớp mỏng nên không ảnh hưởng đến màu sắc xơ Lớp có tác dụng triệt tiêu tĩnh điện tích tụ bề mặt xơ q trình sử dụng  Polyeste chống nhiễm bẩn Việc dính bụi bẩn chủ yếu tích điện xơ Thêm polyetylen glycol vào dung dịch nóng chảy trước kéo sợi  Polyeste hút ẩm Thêm 1-10% trọng lượng sulphat natri Kích thước hạt nhỏ 3µm Có thể thêm chất khác như: 4-5% polyalkylene 0,3-3% dẫn xuất muối kim loại Kết polyeste hút ẩm tăng đến 1% giữ ẩm đến 15% Câu Hãy trình bày tổng quát trình sản xuất xơ nhân tạo Quá trình tổng quát gồm bước: (i) Chuẩn bị dung dịch tạo xơ; (ii) Tạo xơ; (iii) Hoàn tất 1- Chuẩn bị dung dịch tạo xơ Trước hết phải tạo dung dịch polymer khối polymer nóng chảy Cơng tác chuẩn bị tạo tơ gồm: Bồn chứa dung dịch tạo xơ; Bơm định lượng; Đầu tạo tơ (spinneret); Môi trường đóng rắn tơ; Bộ phận kéo xơ Tùy theo chất polymer tạo xơ mà có quy trình chuẩn bị: (i) Hòa tan hồn tồn dung mơi phù hợp (ii) Gia nhiệt cho nóng chảy/ chảy mềm Tiếp phải lọc tạp bọt khí 2- Tạo xơ Có bốn phương pháp tạo xơ chia thành hai nhóm: (i) Nhóm hồ tan có phương pháp khơ phương pháp ướt (ii) Nhóm nhiệt dẻo có phương pháp nóng chảy phương pháp nhiệt mềm  Nguyên lý tạo xơ theo phương pháp ướt: Các tia sợi sau phun từ đầu phun vào dung dịch nước (hay hoá chất) để làm giảm hoạt động dung môi gây đông cứng tia dung dịch thành sợi  Nguyên lý tạo xơ theo phương pháp khơ: Polyme hòa tan dung mơi dễ bay cho dung mơi tia dung dịch polyme bay làm cho đơng cứng thành tơ.Cấp khơng khí nóng vào tháp kéo sợi Khơng khí nóng làm bốc dung mơi sợi tơ đường từ đỉnh tháp đáy tháp, sợi tơ đông cứng dần kéo dãn để tăng mảnh Hơi dung môi lấy từ đỉnh tháp đưa thu hồi  Nguyên lý tạo xơ theo phương pháp nóng chảy: Khi tia sợi phun từ vòi phun đường đáy tháp gặp dòng khơng khí nguội ngược chiều, sợi tơ đông cứng dần, đồng thời kéo giãn để tăng độ mảnh Khơng khí nóng lấy từ đỉnh tháp Trường hợp áp dụng cho xơ có nhiệt độ nóng chảy vừa phải polyme bền điều kiện nóng chảy  Nguyên lý tạo xơ theo phương pháp ép đùn: Ngun liệu khơng gia nhiệt đến nóng chảy mà đến chảy dẻo, ép đùn qua lỗ định hình qua nước làm nguội, đơng cứng thành tơ Thường tạo dạng mono, không tạo dạng multi Áp dụng sản xuất hạt nhựa Đầu phun (Spinneret) Đầu phun làm hợp kim có độ rắn cao (như vàng Platin) Kích thước đường kính lỗ phun 0,04-0,08 mm khoan tia lase Lỗ có dạng hình 20° Tỷ lệ chiều dài lỗ đường kính lỗ khoảng 1,2 đến 1,8 lần Với tỷ lệ lớn (ống dài hơn) cho kết ưu điểm nhờ giảm chuyển động hỗn loạn, tăng độ trượt Tiết diện lỗ khoan hình tròn, hình mái, hình sao, tam giác… Mỗi lỗ đầu tạo xơ ứng với filament Các filament đầu phun tập trung thành tơ liên tục 3- Khâu hoàn tất Sau kéo sợi, phải rửa hóa chất, sấy khơ (kéo sợi hoà tan)       Kéo giãn bổ xung Làm cho kích thứơc ngang xơ giảm, xơ mảnh hơn, dễ uốn kéo sợi Thực kéo giãn để tăng bền kéo làm cho bó xơ bị đứt tạo búi xơ ngắn Bôi trơn Xơ sản xuất cần phù hợp với trình gia cơng sau đó, cần bơi trơn tạo độ ẩm thích hợp Độ ẩm gồm độ ẩm cân chuẩn (20 °C-65% ẩm) chất bôi trơn Tạo quăn: Việc pha trộn xơ đạt hiệu cần tạo quăn cho xơ để giống với xơ thiên nhiên Tạo dún: Nhằm nâng cao tính sử dụng xơ Cắt ngắn: Để pha trộn với xơ thiên nhiên cần phải cắt ngắn xơ tạo xơ ngắn phục vụ kỹ thuật phun xơ, người ta cắt xơ thành đoạn ngắn Đóng kiện: Xơ thành phẩm cần đóng thành kiện để chuyển tới hộ tiêu thụ Hết Bộ môn KT DM Tp HCM, Ngày 20 tháng năm 2013 GV đề: Đào Duy Thái ...Đáp án thi cuối kỳ CN gia công xơ nhân tạo Ngày thi : 31/5/2013 Phòng thi: 302 C5 Mỗi câu điểm Câu Hãy nêu mục đích gia công tạo dún cho sợi multifilament, nêu nguyên lý công nghệ tạo... phần, tỷ lệ cấu tử tham gia tổng hợp thành Polyme nguyên liệu đưa thêm phụ gia vào công đoạn sản xuất xơ, trình kéo sợi filament  Biến đổi tính sử dụng xơ Polyeste thực công đoạn chế biến sản... xoắn, tiếp sau làm nguội tở xoắn; (ii) Bán liên tục: Xoắn đoạn - gia nhiệt - tở xoắn; (iii) Gián đoạn: Tách rời công đoạn, xe - gia nhiệt - tở xoắn Câu Hình sau sơ đồ nguyên lý tạo quăn sợi cách