Розмотувально-крутильна машина

Розмотувально - крутильна машина складається з наступних основних частин: остова машини, живильного апарата, або живильної рамки, крутильно - мотального апарату, приводу машини , механізму передачі руху.

Важка розмотувально - крутильна машина для склонитки СКП - 140С1 на 84 веретена.

Розмотувальний - крутильна машина К-83-1Т була докладно розглянута в розділі Розмотування скляній нитки.

Загальний вид розмотувального цеху:

Розмотувально-крутильна машина марки РКС-83 і розмотувально-тростильно-крутильна машина марки РТКС-198 призначені спеціально для переробки скляного волокна.

Для нормальної роботи розмотувально-крутильної машини вимагається правильна установка нитководу і хороший стан поверхні. Обривність є основним чинником, що впливає на продуктивність розмотувально-крутильної машини. Чим більше обривність, тим більше відсталих ( недомотанних ) качанів, більше відходів (кінців ) і пороків склонитки .

Безперервне скловолокно формують витягуванням з розплавленої скломаси через фільєри ( число отворів 200-4000 ) за допомогою механічних пристроїв , намотуючи волокно на бобіну . Діаметр волокна залежить від швидкості витягування і діаметру фільєри . Технологічний процес може бути здійснений в одну або в дві стадії. У першому випадку скловолокно витягають з розплавленої скломаси ( безпосередньо з стекловарочних печей ), у другому використовують попередньо отримані скляні кульки , штабіки або ерклез (шматочки оплавленого скла) , які плавлять в склоплавильних печах або в склоплавильних апаратах (посудинах ).

Далі детальніше розглянемо процес виробництва безперервного волокна.

Незважаючи на великий історичний досвід використання склониток для декоративної та художньої обробки, широке поширення скловолокно отримало тільки в двадцятому столітті. Спочатку скловолокно почали виробляти в Європі , а потім в 30 -х роках його випуск освоїли в США . Через кілька років почали випускати вату з гірських порід і легкоплавких шлаків.

Виробництво і застосування штучного волокна являє собою величезну галузь промисловості, в яку вкладені багато мільярдів доларів. Даний матеріал зайняв в сучасному світі важливе місце. Використання волокна в якості ізоляційного матеріалу дозволяє заощадити величезну кількість енергії при обігріві та охолодження будівель. При цьому економія енергії дозволила значно зменшити глобальне забруднення навколишнього середовища, пов'язане з її виробництвом. Області застосування безперервного скловолокна для армування різні, починаючи від спортивних товарів та комп'ютерних чіпів до об'єктів космічного призначення, і охоплюють приблизно 30000 позицій. Розвиток і промислове виробництво вогнетривкого волокна почалося в 70-ті роки. В даний час даний матеріал продовжує відігравати важливу роль при виготовленні засобів захисту робочого персоналу та обладнання в умовах високотемпературних виробництв .

Скловолокно виробляють методом витягування скломаси через фільєри. Подібним чином отримують тонке волокно майже з однаковим діаметром по всій довжині. Діаметр скловолокна для армування вище в порівнянні з волокнами скловати . Він становить від 5 до 15 мкм і вище. Діаметр волокна - найбільш ретельно контрольований параметр , внаслідок необхідності запобігання потенційної небезпеки пошкодження органів дихання. Один із серйозних ризиків - потрапляння волокон великого діаметру в нижні дихальні шляхи.

Безперервні скляні нитки виготовляють у процесі розтягування. У міру плавлення стекломасса під тиском власної ваги випливає з фільєр у вигляді крапель , які , падаючи вниз , тягнуть за собою волокна. Під впливом динамічної рівноваги сил поверхневого натягу і механічного відриву в отворі фільєри виникає меніск краплі скла , відповідний діаметру майбутнього волокна. Виготовлення волокна можливо при певній в'язкості скла ( наприклад , в інтервалі від 500 до 1000 пуаз ) . Якщо в'язкість не перевищує нижню межу, скло по консистенції занадто рідке і капає з отвору. У цьому випадку переважають сили поверхневого натягу. При підвищеній в'язкості в процесі витягування нитки переважає розтягнення волокна. При цьому швидкість потоку скла при русі через фильеру також занадто мала для забезпечення необхідних параметрів перерізу меніска.

Тигель, в якому просвердлений кілька сотень отворів - фильер , забезпечує рівномірний розподіл температури, необхідної для однорідного розподілу волокна по всій довжині із збереженням заданого перетину. На рис. 84.9 показана схематична діаграма отримання скловолокна з розплаву.

 Схематическое изображение одной производственной стадии ( распределение расплава из шихты) с использованием фильер 

Тигель з фільєрами оснащений системою попереднього нагрівання, внаслідок чого температура розплавленого скла підтримується на позначці трохи нижче температури, відповідної витягуванню скловолокна через фільєри. У цьому випадку тигель з фільєрами здійснює свою основну функцію.

Якщо для створення розплаву використовуються кульки, тигель з фільєрами виконує другу функцію, а саме: перед коригуванням температури витягування нитки в ньому здійснюється плавленням кульок. На рис. 84.10 представлений типовий апарат для отримання ниток з використанням скляних кульок. Пунктирною лінією показана перфорована пластина, на якій знаходяться нерозплавлений кульки.

Схематическое изображение двух производственных стадий с вытягиванием нити из стеклянных шариков 

Види процесів нанесення захисного покриття і скручування залежать від типу текстильного матеріалу або армуючого волокна. Основна роль замасливания полягає у виконанні операції скручування волокна в нитку з подальшою намотуванням на бобіни при мінімальних напругах на розрив.

На рис. 84.12 показаний безперервний процес виробництва скла.

Процесс  получения непрерывного стекловолокна 

Використання склониток:

1.Склопластик

2.Склокомпозити

3.Скафандр

4.Антимоскітні сітки

5.Кабель

6. Теплоізоляційні покриття

7. Вогнетривкі матеріали

8. Склошпалери

Склошпалери - особливий тип рулонного настінного покриття, що виготовляється ткацьким методом з стеклонитей різної щільності і товщини, з подальшою просоченням спеціальним складом для додання ткане полотно стабільності. Після нанесення на поверхню склошпалери рекомендується фарбувати латексними фарбами і фарбами на водній основі.

Виробництво включає в себе кілька послідовних етапів:

• Виготовлення скловолокна та прядіння з нього стеклонити . Процес виготовлення скловолокна починається з отримання з вихідних натуральних матеріалів ( сода , кварцовий пісок , вапняк і глина) невеликих скляних брикетів , які є заготовками для отримання скловолокна. Потім ці заготовки розплавляють в склоплавильних печах при температурі близько 1200 ° C. З отриманої маси через платинові фільєри (спеціальні пластини з отворами малих діаметрів ) витягають волокна , що охолоджуються природним чином і намотується на бобіни . На цьому етапі виробництва можна визначати товщину одержуваного скловолокна за рахунок зміни швидкості намотування . Чим вище швидкість бобіни , на яку намотується скловолокно - тим тонше діаметр . Потім , зі скловолокна прядуть дуже міцні скляні нитки різних видів: кручені ( щільні і досить гладкі) нитки , які при виробництві склошпалер виконують роль поздовжніх ниток - ниток основи , і розпушений ( менш щільні і більш пухкі ) нитки , використовувані як поперечних ниток полотна - ниток уткá . На даному етапі утόчная нитку на дотик дуже нагадує шовкову пряжу.

• Ткацтво. Склошпалери ткутся на спеціальних ткацьких верстатах , аналогічних за своєю технологією класичного ткацького обладнання . Розрізняють два основних типи таких верстатів - звичайні і жакардові . У звичайні подають 2 нитки (поздовжні нитки основи і поперечні нитки уткá ) , за допомогою яких можна виткати склошпалери з простими геометричними фактурами - ялинка , рогожка , ромб , шахи , паркет , діагональ і т. д. Жаккардові верстати - більш складні пристрої , вони управляються за допомогою комп'ютера , що дозволяє виробляти шпалери з більш складним малюнком тканини. Ширина полотен , які виходять з ткацьких верстатів становить 2 метри 20 сантиметрів. Від готових полотен зрізають близько 10 см з кожного боку , щоб видалити крайні нитки основи , і зробити краї полотен ідеально рівними . Підсумком цього етапу служать великі бобіни стеклотканевих полотен шириною 2 метри.

• Просочування полотен спеціальним складом на основі модифікованого крохмалю , який надає шпалерам стійку форму і геометрію до їх наклеювання на поверхню. Після наклеювання на основу ( стіна , стеля) просочування , розчиняючись , змішується з клеєм і фарбою , забезпечуючи надійне закріплення полотен на поверхні. Для просочення витканих стеклотканевих полотен використовується просочувальний верстат , в який встановлюється бобіна з тканим полотном шириною 2 метри. Після проходження через ванну з просочувальним розчином полотна на цьому ж верстаті просушиваются і нарізаються в бобіни метрової ширини і довжиною 3-4 тисячі метрів.

Далі в процесі упаковки відбувається контроль якості та відбраковування . Стандартна упаковка склошпалер 1 -го сорту виглядає наступним чином : ширина рулону - 1 метр , довжина - 25 або 50 метрів , картонні торцеві заглушки , вакуумна упаковка в поліетилен , товарна етикетка.

Скляні брикети Прядіння скловолокна Склонитки

Ткацький станок Перемотка склонитки Пропитка

Сушка та намотка