3.2.4 Задачи для самостоятельного решения

1. Рассчитать циркуляцию осадительной ванны при производстве волокна хлорин (CLF) линейной плотности 0,333 текс [16]. Фильера 10000/0,07. Прядильный раствор: 28% (масс) ХПВХ (CPVC) в ацетоне. Плотность прядильного раствора 980 кг  м^-3. Скорость отвода жгута от прядильной машины 15 м/мин. Концентрация осадительной ванны на выходе 6 г/дм³ ацетона. Перепад концентрации ацетона в осадительной ванне 2 г/дм³. Суммарная кратность ориентационной вытяжки _d = 2,8. Свежесформованный жгут уносит 15% ацетона от массы волокна. Готовое волокно содержит 1,0% (масс) замасливателя, а влажность - 0,7% (масс). Плотность осадительной ванны 993 кг  м^-3.

2. Рассчитать циркуляцию осадительной ванны при производстве поливинилхлоридного (CLF) волокна линейной плотности 0,220. Фильера 5500/0,08. Прядильный раствор: 20% (масс) ПВХ (PVC) в диметилформамиде (ДМФ). Плотность прядильного раствора ρ = 1000 кг  м^-3. Концентрация осадительной ванны на выходе 80% (масс) ДМФ. Допустимый перепад концентрации ДМФ в осадительной ванне - 5 г/дм³. Скорость отвода жгута от прядильной машины 10 м  мин^-1. Жгут уносит 70% (масс) ДМФ. Плотность осадительной ванны 954 кг  м^-3 при 20⁰С. Готовое волокно содержит 0,75% (масс) замасливателя, а влажность волокна 0,8% (масс). Суммарная ориентационная вытяжка ПВХ-волокна на прядильно-отделочном агрегате _d = 6,5.

3. Рассчитать циркуляцию осадительной ванны при производстве волокна фторлон [на основе поли(винилфторид(60)-со-винилиденфторида(40)] линейной плотности Т_t 400 дтекс f 80. Концентрация прядильного раствора этого волокнообразующего полимера 12% (масс) в ацетоне. Осадительная ванна - 7% (масс) водный раствор ацетона. Допустимый перепад концентрации ацетона в осадительной ванне 3 г/дм³. Суммарная кратность ориентационной вытяжки _d = 7,5. В готовом волокне содержится 0,9% (масс) остаточного ДМФ. Скорость приема готовой нити 70 ммин^-1. Содержание ацетона на нити, отбираемой из осадительной ванны, 25% (масс). Содержание замасливателя и влаги на готовой нити 0,75% (масс) и 0,90% (масс) соответственно.

4. Вычислить длину пути нити в осадительной ванне, необходимую для осаждения полимера при получении полиакрилонитрильной технической нити линейной плотности Т_t 30 f 100, если скорость приема нити после осадительной ванны 10 ммин^-1. Фильера 100/0,08. Прядильный раствор - 15% (масс) ПАН в диметилформамиде (ДМФ). Осадительная ванная - 55% (масс) водный раствор ДМФ. Фильерная вытяжка 20%. Суммарная ориентационная вытяжка ПАН-нити на прядильно-отделочной машине в _d = 8 раз.

5. Вычислить длину пути нити хлорин (CLF) в осадительной ванне, необходимую для осаждения полимера при получении нити линейной плотности Т_t 200 дтекс f 50. Скорость приема нити на бобину 55 м  мин^-1; Ориентационная вытяжка на прядильной машине между галетами _d = 2,5. Фильера 50/0,08. Осадительная ванна – 1 %; (масс) водный раствор ацетона. Фильерная вытяжка 10%.

6. Вычислить длину пути в осадительной ванне, необходимую для осаждения полимера при получении волокна нитрон С линейной плотности 0,212 текс, если скорость первых триовальцев, отбирающих жгут из осадительной ванны, 5 м  мин^-1. Прядильный раствор - 12% (масс) поли (акрилонитрил-со-метилакрилат-со-2-акриламидо-2-метилпропансульфоно-вая кислота) в 51,5% водном растворе роданида натрия. Осадительная ванна - 12% водный раствор роданида натрия. Фильерная вытяжка (-25%). Суммарная ориентационная вытяжка _d= 7.5.

7. Вычислить длину пути в осадительной ванне, необходимую для осаждения полимера при получении волокна нитрон Д линейной плотности 0,333 текс. Суммарная ориентационная вытяжка жгута на прядильно-отделочном агрегате _d = 7,0 [15]. Выходная скорость жгута на агрегате 45 м  мин^-1. Прядильный раствор - 15% ПАН в ДМФ. Осадительная ванна - 55%(масс) ДМФ в воде. Фильерная вытяжка (-10%).

8. Рассчитать циркуляцию осадительной ванны при производстве волокна нитрон С (ПАН, PAN) линейной плотности 0,150. Фильера 50000/0,08. Прядильный раствор 12%(масс) ПАН в 51,5% (масс) водном растворе роданида натрия (ВРРН). Осадительная ванна, отбираемая с прядильной машины, представляет собой 11% (масс) водный раствор роданида натрия. Допустимый перепад содержания NaCNS в осадительной ванне 3 г  дм^-3. Свежесформованный жгут ПАН, отбираемый триовальцами из осадительной ванны имеет состав: ПАН - 45% (масс); NaCNS-15%; 40% - вода. Скорость отбора жгута на выходе с прядильно-отделочного агрегата - 50 м  мин^-1. Общая кратность ориентационной вытяжки _d = 7,2. Содержание замасливателя на готовом волокне - 0,9% (масс). Влажность - 0,8% (масс).

9. Рассчитать циркуляцию осадительной ванны при производстве модакрилового (МАС) волокна нитрон М на основе поли [акрилонитрил(39)-со-винилхлорид (59)-со-n-стиролсульфокислота (2,0)] линейной плотности 0,350 текс. Фильера-блочная-[10000/0,08] х 6. Прядильный раствор 15% (масс) МАС в ацетоне. Осадительная ванна (на выходе) - 6% (масс) ацетона в воде. Допустимый перепад содержания ацетона в осадительной ванне 10 г  дм^-3. Свежесформованный жгут, отводимый из осадительной ванны, содержит 10% (от массы полимера) ацетона. Скорость жгута на выходе с прядильно-отделочного агрегата 60 м  мин^-1. Общая ориентационная вытяжка _d = 5,4. Содержание замасливателя на волокне 0,8%(масс); влажность 1,1 (масс).

10. Вычислить силу гидродинамического сопротивления осадительной ванны в процессе нитеобразования по «мокрому» способу волокна нитрон С. Скорость отбора волокна из осадительной ванны 6 м  мин^-1. Диаметр свежесформованного одиночного волокна d_f = 50 мкм. Длина пути нити в ванне L = 0,5 м. Вязкость, _в и плотность, _в, осадительной ванны [11% (масс) водный раствор роданида натрия) равны соотвенно: 1,1710^-3 Па · с и 1030 кгм^-3].

11. Вычислить силу гидродинамического сопротивления осадительной ванны в процессе нитеобразования по «мокрому» способу нити хлорин (CLF) линейной плотности Т_t 250 дтекс f 60. Скорость приема свежесформованной нити на первую галету V_п = 20 м  мин^-1. Длина пути нити в вертикальной прядильной трубке L = 1,0 м. Плотность свежесформованной невытянутой нити, _f = 1320 кг  м^-3. Вязкость, _в, и плотность _в, осадительной ванны [4%(масс) водный раствор ацетона] равны соответственно: 0,97  10^-3 Па ∙ с и 994 кг  м^-3.

12. Вычислить силу гидродинамического сопротивления осадительной ванны (в расчете на филамент) в процессе нитеобразования по «мокрому» способу модакрилового (МАС) волокна нитрон М. Скорость отбора свежесформованного жгута из осадительной ванны V_п = 10 м  мин^-1. Длина пути жгута в осадительной ванне L = 0,6 м. Диаметр свежесформованного филамента 50 мкм. Вязкость, _в, и плотность _в, осадительной ванны [6%(масс) водный раствор ацетона] равны соответственно: 0,96  10^-3 Па ∙ с и 993 кг  м^-3. Отношение скоростей движения волокна и осадительной ванны V_п/V_в = 1,1.

13. Вычислить количество промывных ванн (стадий) в прядильно-отделочном агрегате и удельный расход промывной воды при производстве полиакрилонитрильного (PAN) волокна нитрон Д, если часть промывной воды поступает на разбавление осадительной ванны, а часть - на регенерацию. Прядильный раствор: 15% (масс) ПАН в диметилформамиде. Осадительная ванна: 55% (масс) водный раствор диметилформамида. Степень отжима жгута на каждом переходе на прядильно-отделочном агрегате W=2,3. Максимально допустимое содержание остаточного растворителя в готовом волокне 5  10^-2 % (масс).

14. Вычислить количество стадий промывки на прядильно-отделочном агрегате и удельный расход промывной воды при производстве модакрилового (МАС) волокна нитрон М на основе поли(акрилонитрил-со-винилхлорид-со-n-стиролсульфокислоты), если вся промывная вода направляется на разбавление осадительной ванны, которая затем поступает на регенерацию. Прядильный раствор: 20% (масс) МАС в ацетоне. Осадительная ванна: 10% (масс) водный раствор ацетона. Степень отжима жгута на каждом переходе прядильно-отделочного агрегата W = 2,6. Максимально-допустимое содержание остаточного растворителя (ацетона) в готовом волокне 0,01% (масс).

15. Вычислить количество стадий промывки на прядильно-отделочном агрегате и удельный расход промывной воды при производстве волокна хлорин (CLF), если вся промывная вода направляется на разбавление осадительной ванны, которая затем поступает на регенерацию. Прядильный раствор: 28% (масс) ХПВХ (CPVC) в ацетоне. Осадительная ванна: 6% (масс) водный раствор ацетона. Степень отжима жгута на каждом переходе прядильно-отделочного агрегата W_о = 2,3. Максимально-допустимое содержание остаточного растворителя в готовом волокне 0,01% (масс).

16. Вычислить количество стадий промывки на прядильно-отделочном агрегате и удельный расход промывной воды при производстве полиакрилонитрильного (PAN) волокна, если вся промывная вода направляется на разбавление осадительной ванны, которая затем поступает на регенерацию. Прядильный раствор: 10%(масс) ПАН в 90% (масс) водном растворе этиленкарбоната, (СН₂)₂СО₃. Осадительная ванна: 15% (масс) водный раствор этиленкарбоната. Степень отжима жгута на каждом переходе прядильно-отделочного агрегата W_о = 2,0. Максимально допустимое содержание остаточного растворителя в готовом волокне 0,01% (масс).