Розроблення ефективних режимів та обладнання для просочення тканих наповнювачів полімерними зв’язуючими - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі хімічного, полімерного та силікатного машинобудування Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України Офіційні опоненти доктор технічних наук, професор Півень Олександр Наумович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, професор кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Ануфрієв Валерій Олександрович, відкрите акціонерне товариство "Український науково-дослідний і конструкторський інститут по розробці машин і устаткування для переробки пластичних мас, гуми і штучної шкіри", м. Київ, лабораторія процесів і апаратів Захист відбудеться "10" червня 2002 року о 14-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.05 в Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м.Такі композиційні матеріали, як декоративні шаруваті пластики, синтетична фанера, гетінакс, електроізоляційні матеріали (текстоліт, ізоляційні стрічки і інш.), штучний шпон, конструкційні матеріали для автомобіле-і суднобудування, будівництва, медицини, сільського господарства та інших галузей отримують просоченням рулонних і орієнтованих волокнистих матеріалів. Однак невідємною частиною його у всіх випадках служать пристрої для просочення, які зумовлюють продуктивність і інші техніко-економічні показники обладнання. Тому дослідження процесу просочення і реалізуючого цей процес обладнання, а також пошук шляхів інтенсифікації процесу просочення набуває особливої актуальності. Відомо, що в процесі просочення тканих наповнювачів розчинами полімерних звязуючих спостерігається значне коливання вмісту смоли у наповнювачі (понад 2,5%), яке необхідно враховувати при регулюванні процесу просочення. Розроблено експериментальну методику визначення ефективного капілярного радіуса волокнистого наповнювача на основі аналізу кінетичних кривих процесу "вільного" просочення з урахуванням зусилля натягнення наповнювача при просоченні та підтверджено припущення про зміну ефективного капілярного радіуса зі зміною зусилля натягнення наповнювача при просоченні.В результаті аналізу було виявлено, що у більшості випадків механічні коливання ультразвукової (УЗ) частоти можуть бути успішно використані для інтенсифікації процесу просочення. 1-в) t = t1 t2, тому уявляється доцільним розглянути загальний варіант просочення за припущення, що швидкість руху наповнювача крізь просочувальну ванну визначається швидкістю (кінетикою) просочення наповнювача. У випадку, якщо пори наповнювача, які зєднані між собою, розташовані регулярно (ткані або джгутові структури), і довжини та діаметри їх співрозмірні, характеристикою процесу просочення може слугувати загальна висота рівня просочувальної рідини, що підіймається під дією капілярних сил, або швидкість пенетрації. Швидкість пенетрації (або поздовжнього просочення у випадку джгута) може бути знайдена з рівняння рівноваги сил, що діють у капілярі: ?Р = ?РЗОВН ?РГІДР ?РВЯЗК = 0, (1) капілярний просочення волокнистий полімерний де ?РЗОВН - зовнішні сили, що віднесені до одиниці площі поперечного перетину; ?РГІДР - гідростатичний тиск; ?РВЯЗК - сили вязкого тертя, віднесені до одиниці площі поперечного перетину. Після підстановки у рівняння (1) відповідних виразів для діючих сил, будемо мати кінетичне рівняння процесу просочення: ?Р = Syд ?ЖГCOS? - ? ? g h ?h = 0, (2) де ?тж - поверхневий натяг на границі розділу "тверде тіло - рідина"; ? - крайовий кут змочування; ? - пористість; ? - густина рідини; g - прискорення сили тяжіння; ? - вязкість рідини; rеф - ефективний (еквівалентний) радіус пор; Syд - поверхня одиниці обєму капілярно-пористого тіла; Stp - поверхня тертя течії рідини в одиниці обєму тіла.Розроблено експериментальну методику визначення ефективного капілярного радіуса волокнистого наповнювача на основі аналізу кінетичних кривих процесу просочення з урахуванням зусилля натягнення наповнювача при просоченні. Запропоновано підхід до прогнозування технологічних параметрів процесу просочення виробів на основі тканих волокнистих наповнювачів і розчинів полімерних звязуючих з використанням світлопропускання, який передбачає реалізацію удосконаленої методики прогнозування технологічних параметрів процесу просочення на базі відповідного лабораторного пристрою, що захищені двома патентами України на винаходи.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ