5.1 Задачи для самостоятельного решения

1. Вычислить объемную скорость подачи прядильного раствора при формовании волокна нитрон С (PAN) на основе поли(акрилонитрил-со-метилакрилат-со-2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты), если длина растворопровода 50 м, диаметр трубопровода 200мм, а допустимый перепад давления Р = 0,02 МПа. Эффективная вязкость 13,7 Па · с при напряжении сдвига  = 50 Па.

2. Вычислить объемную скорость подачи прядильного раствора (вискозы) при формовании визкозной текстильной нити, CV, если длина вискозопровода 25 м, диаметр его - 150мм. Допустимый перепад давления Р= 0,04 МПа. Эффективная вязкость вискозы равна 6,8 Па · с при напряжении сдвига  = 10 Па.

3. Вычислить диаметр расплавопровода, необходимого для транспортировки расплава РЕТ при производстве полиэфирного волокна лавсан 1,6 т/час, если потери по переходам технологического процесса составляют 5% (масс). Содержание влаги на готовом волокне 1,3 % (масс), а замасливателя - 0,8% (масс). Длина расплавопровода 50 м; перепад давления в распла

вопроводе на этом пути Р = 0,1 МПа. Эффективная вязкость _эф, = 146,8 Па · с при 300⁰С.

4. Вычислить перепад давления ΔР на растворопроводе при транспортировке ацетатного прядильного раствора [25% (масс) раствор ацетилцеллюлозы в ацетоне, содержащем (5% масс) воды], если в 1 час выпускается 0,5 т текстильной нити СА [влажность 4% (масс) и 1% (масс) замасливателя]. Потери по полимеру 4,3% (масс) по всем технологическим переходам производства. Длина растворопровода 50 м, а его диаметр 150мм. Эффективная вязкость 51,2 Па · с при  = 10 Па.

5. Вычислить перепад давления ΔР на растворопроводе при транспортировке прядильного раствора 23,3% (масс) раствор триацетилцелюлозы в метиленхлориде, содержащем 15 % (масс) этанола, если в 1 час выпускается 0,3 т триацетатной текстильной нити (СТА), содержащей 3,1% (масс) влаги и 1,5% (масс)замасливателя. Потери по полимеру по всем переходам технологического процесса 5% (масс). Длина растворопровода 40 м, а его диаметр 100мм. Эффективная вязкость _эф = 49,3Па · с при  = 10 Па.

6. Вычислите перепад давления ΔР на растворопроводе при транспортировке прядильного раствора при производстве волокна нитрон Д [представляющего собой 15% (масс) раствор РАN в ДМF], если в 1 час выпускается 1 т волокна, содержащего 2% (масс) влаги и 0,5 % (масс) замасливателя. Потери по полимеру по всем переходам технологического процесса составляют 4,5 % (масс). Длина растворопровода 30 м, а его диаметр 15 см. Эффективная вязкость прядильного раствора _эф = 32,8Па · с при  = 50Па.

7. Вычислите перепад давления, Р, на растворопроводе при транспортировке прядильного раствора при производстве волокна хлорин (CLF), представляющего собой 28 % (масс) раствор ХПВХ (CPVC) в ацетоне, если в 1 час производится 0,2 т волокна, (содержащего 0,8% (масс) влаги и 0,7% (масс) замасливателя. Потери по полимеру по всем переходам технологического процесса 3% (масс). Длина растворопровода 55м, а его диаметр 10 см. Эффективная вязкость _эф=12,4 Па · с при  = 10 Па.

8. Вычислить перепад давления , Р, на расплавопроводе при транспортировке расплава полиэтилентерефталата, необходимого для выпуска 1,2 т/час РЕТ волокна. Потери по переходам технологического процесса 4% (масс). Содержание замасливателя на готовом волокне 1,1 % (масс), а влажность его 1,3% (масс). Длина расплавопровода 70 м, а его диаметр 150 мм. Эффективная вязкость расплава _эф,=0 = 198,4 Па · с при 300⁰С.

9. Вычислите перепад давления, , на расплавопроводе при транспортировке расплава поликапроамида, необходимого для выпуска 1 т/час капроновой нити (РА-6) . Общие потери полимера по переходам технологического процесса 5,2% (масс). Содержание замасливателя на нити 0,8% (масс), а влажность 1,4%(масс). Длина расплавопровода 50м, а его диаметр 100мм. Эффективная вязкость расплава  _эф,=0= 104,2 Па · с при 280⁰С.

10. Вычислите диаметр расплавопровода, необходимый для транспортировки расплава ПЭТФ (РЕТ) при производстве волокна лавсан, изготавливаемого в количестве 1,6т/час, если общие потери полимера по переходам технологического процесса составляют 5,7% (масс). Содержание влаги в во локне 1,4 %, замасливателя 0,7 (масс). Длина расплавопровода 55 м; перепад давления в расплавопроводе на пути от финишного поликонденсатора до прядильной машины, = 0,13МПа.

11. Вычислите диаметр расплавопровода для транспортировки расплава поликапроамида при производстве волокна капрон (РА-6) в количестве 0,8 т/час, если общие потери полимера по переходам технологического процесса составляют 6,4% (масс). Содержание влаги в волокне 2,1%, а замасливателя 1,2% (масс). Длина расплавопровода 40м, а перепад давления на этом пути Р = 0,08 МПа. Эффективная вязкость _эф.τ=0= 75,9 Па · с при 270⁰С.

12. Рассчитать давление подпора на растворопроводе, если в коллекторе прядильной машины для формования вискозного штапельного волокна (CV) должно поддерживаться давление 0,4 МПа. Необходимое количество вискозы составляет 9,1 м³/час. Расстояние от подпорного насоса в “вискозном погребе” до прядильно-отделочного агрегата (длина растворопровода) 50 м, его диаметр - 150мм. Эффективная вязкость вискозы при напряжении сдвига, = 10 Па равна 5,7 Па с.

13. В производстве волокна нитрон С на основе поли [акрилонитрил (92)-со-метилакрилат(6,5)-со-2-акриламидо-2-метилпропансульфокислота (1,5)] применяются прядильные растворы с концентрацией сополимера 12,0% (масс) в 51,5% (масс) водном растворе NаСNS (ВРРН). Вычислите необходимую длину растворопровода при производстве 1,3т/час волокна нитрон С (PAN). Суммарные потери полимера по переходам технологического процесса составляют 3,9% (масс). Содержание замасливателя на волокне 1,1%, а влажность волокна 2%(масс). Диаметр растворопровода 150мм, перепад давления Р = 0,05МПа, эффективная вязкость раствора _эф= 15,6 Па · с при  = 10Па.

14. Вычислить максимальную длину вискозопровода для транспортировки вискозы (8,2% -сеll), если содержание замасливателя на волокне 1,4%(масс), а влажность волокна 11,5% (масс). Производительность технологического потока 5 т готовой нити, CV, в сутки. Потери - сеll по переходам технологического процесса 4,1% (масс). Диаметр вискозопровода 200мм, а перепад давления, Р = 0,02МПа. Эффективная вязкость вискозы при  = 50Па равна _эф=5,0 Па · с.

15. Вычислить максимальную длину растворопровода, необходимого для производства 0,5 т/час волокна нитрон (РАN). Концентрация прядильного раствора 12% (масс). Потери сополимера по переходам технологического процесса 4,2% (масс). Влажность готового волокна 1,3%(масс), содержание замасливателя на нем- 0,9% (масс). Диаметр растворопровода 160мм; перепад давления на растворопроводе, Р = 0,04 МПа. Эффективная вязкость прядильного раствора _эф,=12,6 Па · с при  = 100 Па.

16. Вычислить максимальную длину растворопровода, необходимого для производства 1т/час волокна нитрон Д (РАN). Прядильный раствор представляет собой 15% (масс) раствор поли [акрилонитрил(92,1)-со-метилакрилат(6,2)-со-2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты (1,7)] в диметилформамиде (ДМФ). Потери волокнообразующего терсополимера по переходам технологического процесса составляют 5,1% (масс). Влажность

волокна 1,4%(масс); содержание замасливателя на нем- 0,7% (масс). Диаметр растворопровода 15см; перепад Р = 0,06 МПа. Эффективная вязкость раствора _эф,=14,7 Па · с при  = 50 Па.

17. Вычислить длину расплавопровода, необходимого для подачи расплава ПЭТФ при производстве текстильной нити лавсан (РЕТ), производимой в объеме 0,5т/час. Потери полимера по переходам технологического процесса составляют 4,9% (масс). Влажность нити 1,6 % (масс). Содержание замасливателя в ней 0,8% (масс). Диаметр расплавопровода 100мм; перепад давления Р=0,1 МПа; эффективная вязкость расплава, _эф, = 196,2 Па · с при 300⁰С.

18. Вычислить максимальную длину расплавопровода, необходимого для подачи расплава ПКА (РСА) при производстве текстильной нити капрон (РА-6) в количестве 2 т/час. Потери полимера по переходам технологического процесса составляют 6,3%(масс). Влажность готовой нити 2,7%(масс), а содержание замасливателя в ней - 0,93%(масс). Диаметр расплавопровода 120мм; Перепад давления Р = 0,02 МПа; эффективная вязкость расплава,  _эф,=0 = 189,6 Па · с при 270⁰С.

19. Вычислить длину растворопровода, необходимого для подачи прядильного раствора при производстве 0,3т/час волокна хлорин (CLF). Прядильный раствор получают растворением 28% (масс) хлорированного поливинилхлорида (СPVC) (содержащего 64% связанного хлора) в безводном ацетоне. Потери полимера по переходам технологического процесса составляют 5,0% (масс); влажность волокна 1,1% (масс), а содержание замасливателя 1,0% (масс). Диаметр растворопровода 100мм, перепад давления Р=0,01МПа. Эффективная вязкость раствора, _эф=12,1 Па·с при  = 10Па.

20. Вычислить длину растворопровода, необходимого для подачи прядильного раствора при производстве 0,5 т/час поливинилхлоридного (CLF) волокна. Прядильный раствор представляет собой 18%(масс) раствор PVC в безводном диметилформамиде (DМF).Потери по полимеру по переходам технологического процесса составляют 4,6 % (масс). Влажность волокна 1,4% (масс), а содержание замасливателя 0,8%(масс). Диаметр растворопровода 150мм, перепад давления на нем Р=0,02МПа. Эффективная вязкость раствора,_эф=13,6 Па · с при  = 10Па.

21. Вычислите перепад давления, Р, на горизонтальном участке вискозопровода диаметром 15 см и длиной 60 м при транспортировке вискозы из химического в прядильный цех завода исскуственного волокна, если производится 5 т вискозной текстильной нити в сутки. Влажность готовой нити 10%(масс); содержание замасливателя на ней 1,0% (масс). Общие потери по -сеll по переходам технологического процесса 6,6% (масс). Концентрация вискозы по -сеll 8,0% (масс). Вязкость вискозы, определенная методом “падающего шарика”, равна 50 с (1с=0,119 Па · с).

22. Вычислить необходимый диаметр “червяка” на штапельном агрегате при производстве вискозного штапеля (CV) 5 т/сутки (число рабочих мест на агрегате 60), если допускается максимальный перепад давления от фильтр-бужа до фильерного комплекта не более 0,05 МПа. Длина “червяка”

0,8 м. Концентрация вискозы 9,5% (масс) по -сеll. Вязкость вискозы по методу “падающего шарика” 60 с (1с=0,119 Па · с).

23. Вычислить давление подпора на участке расплавопровода между “финишным” поликонденсатором и прядильной машиной при производстве полиэфирного волокна (РЕТ) в количестве 2 т/час. Принять потери по всем переходам технологического процесса 6,3% (масс). Содержание в готовом волокне влаги 0,93% (масс), замасливателя 0,82% (масс). Давление расплава на коллекторе прядильной машины должно быть не менее 5МПа. Диаметр расплавопровода 15см, а длина 10м. Температура расплава 290⁰С. Молекулярная масса полимера = 25 тыс., а влияние молекулярной массы на эффективную вязкость расплава описывается уравнением _{эф, =0} = 1,1310^-13. {[ехр(-11,9755+ 6802,1/Т)] ( _w)^3,5 , где Т-температура, К.

Температурная зависимость плотности расплава РЕТ описывается уравнением:  = 1,76-2 10^-3 Т_ц, где Т_ц-температура; ⁰С.

24. Вычислить необходимую длину расплавопровода для передачи расплава поликапроамида - (ПКА) от аппарата АНП-10 на прядильную машину для выпуска 1т/час технической нити капрон (РА-6). Плотность расплава ПКА при 255⁰С 920 кг/м³. Диаметр расплавопровода 100мм. Перепад давления составляет Р= 0,15 МПа. Эффективная вязкость расплава, _эф = 103 Па · с при  =10 Па. Потери полимера по переходам технологического процесса 4,3% (масс). Содержание влаги в готовой нити 0,8% (масс); замасливателя 1,1% (масс).

25. Вычислить эффективную вязкость _эф вискозы при ее транспортировке по трубопроводу длиной 40 м. Диаметр растворопровода 150 мм. Из химического в прядильный цех завода искусственного волокна передается вискоза в количестве, необходимом для выпуска 5 т/сутки вискозной текстильной нити (CV), влажность которой 12% (масс), а содержание замасливателя на ней 1,5% (масс). Суммарные потери в производстве по -сеll 5,7% (масс). Вискоза содержит 8,2% (масс) -сеll. Вязкость вискозы, определенная по методу “падающего шарика” 50 с (1с = 0,119 Па · с).