Cesta na přednášku aneb nenávist na každém kroku Hadi v oblecích aneb Psychopat jde do práce

Transkript

1 Vítám Vás na třetí přednášce Cesta na přednášku aneb nenávist na každém kroku Hadi v oblecích aneb Psychopat jde do práce

2 Opakování Kalandrování jak funguje, jaké používáme materiály. Použití a rozdělení kalandrovacích strojů. Tepelná bilance a prohřívání vlákenné vrstvy.

3 Kalandrovací válce Válce se rozdělují podle povrchu válců na měkké a tvrdé. Tvrdé válce jsou ocelové nebo litinové. Povrch válců je lesklý, hladký, chromovaný. Ke zvýšení kalandrovacího efektu jsou tvrdé válce duté. Vyhřívané jsou nejčastěji, plynem, elektricky, olejem nebo parou. Průměr válců je v rozmezí 150 až 250 mm. Měkké válce jádro je kovové a povrch mají z lisované bavlny, juty, papíru,nebo plastických hmot. Dosahuje se větší pružnosti povrchu a nedochází tak snadno deformaci válce,jako válce papírových nebo bavlněných. Omezením je použití při teplotách okolo 80 až 100 C. Průměr válců 400 až 700 mm.

4

5 Pěny - Disperze

6 Možnosti využití kalandru pro pojení NT Vysoké tlaky mezi válci mohou způsobovat deformaci válců, vlivem aplikované síly na jejich konce. Toto vede k nerovnoměrnému přítlaku a odmačku podél svěrné linie. Výsledkem je nerovnoměrný obsah pojiva a vlastnosti po šířce. Nerovnoměrnostem lze čelit zvětšováním průměru a tloušťky stěn válců. Toto vede k zvětšování rozměrů a hmotnosti zařízení následně k vyšší ceně. Proto jsou navrženy modifikace a následná konstrukční řešení.

7 Deformace válců Vlivem přítlačné síly na kraje válců vznikají deformace, dochází tedy k nerovnoměrné mu přítlaku na pojený materiál.

8 Modifikace válců Bombírované válce uprostřed větší průměr válce než na krajích. Řešení je účinné jen při přesně vymezených hodnotách přítlaku. Vyosení válců nastavení osy jednoho válce v rovině kolmé ke směru přítlaku. Vhodné pro válce s malou šíří. Válce s přítlačným jádrem přítlačné jádro kompenzuje tlak uprostřed válce a kompenzuje jeho prohnutí. Plovoucí válec nepohyblivé jádro a rotující plášť, do horní části válce přiléhající ke svěrné linii je přiváděn pod regulovaným tlakem olej.

9 Modifikace válců - vyosení kalandrujících válců CX-Calenders vyosení kalandrujících válců Jsou používány pro termoplastické pojení, také pro laminaci. Používají se ploché hladké válce, které jsou vzájemně vyoseny. Podle typu stroje a zatížení se nastavuje vyosení válců, úhel je max 1-2. Nutno dosáhnout stejné velikosti vzdálenosti v závislosti na průměru.

10 Modifikace válců jako prevence proti deformaci Plovoucí válec Plovoucí válec pomáhá kompenzovat ohyb, nebo odchylku tvaru válce. Používá tlakovou komoru pro kompenzaci ohybu, jsou hlavně využívány pro použití velkých šíří při vysokých rychlostech.

11 Modifikace válců jako prevence proti deformaci

12 Hot S-Roll Kalandr přítlačné jádro Použití pro termoplastické pojení a laminování. Rychlosti a teploty jsou vysoké. Válce nohou být hladké, nebo mají strukturovaný povrch (embossed). Jádro vytváří proměnnou sílu a tím zajišťuje stejnoměrný přítlak po celé svěrné linii válců. Přítlak se dá kontinuálně řídit proto je také samotný proces kontinuální. Materiály mají dobrou jemnost.

13 HyCon-Roll válce zajišťují hydrostatickou kontrolu tlaku. Přítlak je možné zajistit v různé šíři svěrné linie, která je totožná se šíří procházející textilie. Nedochází k přehřívání okrajů válců, ale rovnoměrnému vyhřátí celého povrchu. Tam kde textilie neprochází nedochází k vyhřívání válce.

14 HyCon-I Kalandr Vertikální uspořádání pro kontrolu tlaku válce. Název válců je HyCon-I Kalandr tedy hydrostaticky kontrolované válce. Určené pro precizní kontrolu tlaku a je možné využít embosované válce.

15 HyCon-L Calender Další typem a modifikací je HyCon-L Calender. Písmenko L- označuje tvar míst ve kterých je možno upravovat tlak ve válci. Toto tedy dovoluje použití více válců a dotedy kontrolu více svěrných linií. Výhodou je možnost regulace různých tlaků v různých místech svěrné linie a ještě nastavovat různé tlaky pro různé svěrné linie. Díky tomuto způbu uspořádání je možné dosáhnout v jednom kroku dvou různých hustot vzorů dosahovat např. lesku, pevnosti a jemnosti.

16 Možné defekty textilie po kalandrování

17 Ultrazvuk Ultrazvuk je akustické vlnění, jehož frekvence leží nad hranicí slyšitelnosti lidského ucha, tedy nad hranící zvuku = cca 20 khz. Tím pádem, byť má stejnou fyzikální podstatu jako zvuk, je pro lidské ucho neslyšitelný, ale řada živočichů může část ultrazvukového spektra vnímat (delfíni, psi, netopýři). Ultrazvukové vlnění získáme například periodickým nabíjením destičky vhodného materiálu (např. křemene, syntetické látky). Nastává piezoelektrický jev. Vlivem proudu se materiál smršťuje a rozpíná (deformuje). Tím vzniká mechanické vlnění.

18 Pojení ultrazvukem Používá se pro pojení dvou a více vrstev materiálů. Tyto jsou kontinuálně dopravovány mezi ultrazvukovou sonotrodu a rotující válec. Rotující válec může mít hladký povrch, nebo tvořený vzorem. Vzorovaný povrch poskytuje různé vzory povrchu.

19 Generátor ultrazvuku frekvenční rozsah 15kHz - 40kHz výstupní výkon 500W W regulace amplitudy % (řídít lze i externě) plně digitální kmitočtová syntéza s PID / PLL procesorem udržuje stabilní frekvenci a poskytuje větší výkonost a spolehlivost

20 Sonotrody - materiály speciální vysoce kvalitních materiály (titan, superdural, nožířské oceli

21 Technologie pojení

22 Pojení ultrazvukem Ke svařování pomocí ultrazvuku dochází za pomoci tepla, které vzniká z vysokofrekvenčních mechanických kmitů. Nejprve se však musí elektrická energie přeměnit na vysokofrekvenční mechanický pohyb. Tento mechanický pohyb spolu s působící silou vytváří frikční teplo na rozhraní spojovaných součástí (svarová plocha). Plastický materiál taje a tvoří tak molekulový svar mezi částmi. 1. Upnutí do lůžka, 2. kontakt se sonotrodou, 3. působení tlaku, 4. svařovací cyklus + přítlačný cyklus, 5. vrácení sonotrody do původní pozice

23 Pojení dvou a více typů materiálů Ultrasonic Textile welding by Textile Fusion Technologies, sealing of carbon filter elements Ultrasonic bonding - Nonwoven Lab

24 Závislost teploty a času

25 Produkty ultrazvukového pojení Při pojení ultrazvukem dochází k lokálnímu pojení, tedy mezi sonotrodou a válcem. Výhodou tohoto je především vysoká jemnost a prodyšnost výsledných materiálů. Vysoká absorpce pojených materiálů. Výsledné materiály jsou filtry a útěrky, dále produkty ve zdravotnictví.

26 Produkty ultrazvukového pojení Dalšími produkty mohou být závěsy, okenní rolety, filtry, sportovní vybavení, automobilové sedačky, koberce, stužky.

27 Pojení ultrazvukem je relativně bezúdržbové a v porovnání s ostatními technikami je velmi rychlé, rychlosti mohou dosahovat m/min a šíře 2m. Dalšími výhodami ultrazvukového pojení je úspora energií. Pojení ultrazvukem vytváří teplo pouze na místech spoje a neohřívá celý materiál. Aplikace pro netkané textilie je zejména v materiálech jako polyester, nylon, polypropylen, polyetylen, polyvinylchlorid, polyuretan, atd. Přírodní materiály jako bavlna mohou být pojeny jen v kombinaci s jiným termoplastickým materiálem. Pojení hygienických ubrousků, které jsou pojeny na rotačním bubnu může dosahovat produkční rychlosti ubrousků za minutu.

28 Infračervené pojení - vlnové délky

29 Infračervené pojení Zdroj IR emituje záření a pomocí reflektoru (zrcadla) je fokusováno pojících míst. Energie je směrována do pojeného materiál vedením. Pojená netkaná textilie musí obsahovat pojící látky, které budou aktivovány pomocí IR záření.

30 Pojení mikrovlny Mikrovlny jsou elektromagnetické vlny o vlnové délce od 1 mm do 10 cm, což odpovídá frekvenci 3 GHz až 300 GHz. Energetický ohřev pomocí vysokofrekvenčního elektromagnetického pole, které se přemění na tepelnou energii. Molekulové dipóly jsou v elektromagnetickém poli orientovány až milionkrát za sekundu. Hlavním efektem jsou mezi molekulové síly a jejich překonání. Vlivem rychlého kmitání a také tvaru molekul dochází k velice intenzivnímu prohřátí celého objemu materiálu. Princip dielektrického ohřevu mikrovlny byl objeven spolu s objevením radaru a komerčně se začal používat před více než 20lety. Materiály jsou pomocí mikrovln ohřáty dochází k ionizaci povrchů podobně jako u plazmy. Mikrovlnné záření se také může používat pro tavení různých typů polymerů.

31 f [Hz] [m] km m m 0,1 2 m mm m 0,75 10 m 0,35 0,75 m 0,35 0,014 m 1 nm 0,1 0,01 nm 1 0,1 pm < 0,01 pm long medium short Hertzś waves Ultra-short waves, microwaves heat radiation infrared visible ultraviolet soft X rays hard X rays soft rays hard rays Penetration radiating (ultra-gamma) air waves (radio) radiation X rays rays Electromagnetic part of cosmic rays Tabulka pro porovnání vlnění a technologií spojených s vysokofrekvenčním přenosem.

32 Pojení pomocí mikrovln- Molekuly jsou polarizovány vlivem mikrovlnného záření. Mikrovlnné záření je forma dielektrického ohřevu, tedy generování tepelné energie v materiálu vlivem vysokofrekvenčního elektrického pole. Podmínkou ohřevu musí být asymetrické molekuly s elektrickým dipólem, který je vystaven vysokofrekvenčnímu poli. Vzhledem ke směru pole molekuly zaujmou orientaci ke směru pole. Stejná vlastnost také představuje zdravotní riziko a znamená i to, že mikrovlnné komunikace ruší déšť a sníh. Energie která může dosahovat až 3000MHz. Přesto, že se mikrovlnný ohřev nedá používat pro ohřev plynů je obecně mikrovlnné sušení široce používáno.

33 Ztrátový faktor: Čím vyšší je ztrátový faktor látky je, tím lépe může být látka zahřívá v oblasti mikrovln. Voda a všechny vodné látky mají vysoký ztrátový činitel, a proto absorbují vysoký objem energie a mikrovlnnou energii velmi dobře. V závislosti na jejich absorpčním chování vůči mikrovlnnému záření. Materiály mohou být rozděleny do tří skupin: absorbenty, např. voda (ε r,, =12 at 25 C), vodné substance, některé plasty Transparenty - průhledné, e.g. Skla, (ε r,, = ), Teflon Reflektory odrazové, e.g. metal, graphite) - nejsou vhodné pro mikrovlny Obecně mohou být ohřívány mikrovlny materiály s ε r,, = 0.01, pod tímto faktorem se materiály ohřívají velice těžko. Pokud přesto musíme použít materiály s ε r,, = 0.01 musíme je smíchat s přísadami zvyšujícími ε r,, faktor Led je možné v mikrovlnce jen velmi těžko rozpustit. Molekuly vody jsou v pevné fázi silně vázány na své pozice, a nemohou tedy rotovat. Hloubka proniknutí do ledu je proto tisíckrát větší než do kapalin.

34 Při ohřívání materiálu jedním směrem je mikrovlnné záření absorbováno do materiálů. Pokud chceme materiály prohřívat do hloubky je nutné používat více zářičů.

35 Zařízení pro mikrovlnný ohřev materiálu. Zařízení pro mikrovlnný ohřev, magnetrony mikrovlnné zářiče, pohlcovače mikrovln. MS Planar ohřívací a sušící systémy mohou nabídnout lepší alternativu ke klasickým recirkulačním horkovzdušným sušičkám. Vzhledem k nejlepší homogenitě, účinnosti a tepelnému zpracování. Každý PHS průběžně ohřívá a nebo suší textilní produkt. Obsahuje mikrovlnně inertní modulární pás z odolného plastu.

36 Děkuji Vám za pozornost