دراسة تصنيع جهاز غزل بالطرد المركزي لإنتاج الألياف الصناعية

اسم الباحث:محمد خضر ادريس

المشرف :د. محمد الحسين -د. منال عيسى

العنوان :دراسة تصنيع جهاز غزل بالطرد المركزي لإنتاج الألياف الصناعية

العنوان باللغة الانكليزية :

A Study of Manufacturing a Centrifugal Spinning Device for the Production of Synthetic Fibres

العام :2020

القسم :هندسة الغزل والنسيج

الملخص :

أدّت التطورات الحديثة في علوم الألياف إلى زيادة التباين في طرق إنتاج الألياف الصناعية.

بدأ عدد كبير من المنتجات بالاعتماد على تقدّم هذا المجال، مما يعني اعتماد العديد من الصناعات على تطوير أجهزة الغزل. ومع ذلك فإن بعض الأساليب التي تمّ إنشاؤها في وقت سابق مثل جهاز الغزل الكهربائي يمتلك عيوباًعدّة مثل الإنتاجية المنخفضة والتكلفة العالية للجهاز وضرورة استخدام الجهد العالي.

لذلك، للتغلّب على المشاكل الموجودة في جهاز الغزل الكهربائي، تمّ في هذا البحث تصنيع جهاز غزل بالاعتماد على قوة الطرد المركزي.

أجريت دراسة نظرية وتصميمية لجهاز الغزل بالطرد المركزي تناولت مبدأ عمل الجهاز والأجزاء الرئيسية والإضافية و وظيفة كل منها وعمله.

بعد ذلك تم تصنيع الجهاز الذي ينتج شبكات ليفية من المحاليل البوليميرية، حيث تقوم قوة الطرد المركزي المؤثرة في المحلول البوليميري الموجود برأس الغزل الدوار بتطبيق قوة دفع تُجبر السائل على تشكيل انبثاقات من الفوهات الموجودة على الجدار الخارجي لرأس الغزل، وبعدها يبدأ المذيب بالتبخر لتتشكل ألياف بوليميرية مستمرة تتوضع أخيراً على المجمّع.

يمتاز الجهاز بالبساطة والإنتاجية العالية والتكلفة المنخفضة .

ومن الخواص الفنية للجهاز إمكانية التحكّم بالسرعة الدورانية لرأس الغزل والتي تصل حتى 17000 rpm، وإمكانية تغيير قطر الإبر المستخدمة، وإمكانية تغيير المسافة بين الإبر والمجمّع.

تمّ اختبار عمل الجهاز من خلال دراسة إمكانية إنتاج شبكات ألياف بواسطة تشغيل محلول بوليمير لـ polystyrene(PS) معاد تدويره باستخدام الكلوروفورم كمذيب وتم إنتاج شبكات لامنسوجة وفق عوامل تشغيل محددة ، كما تمّ تشغيل محلول poly lactic scid(PLA) باستخدم الأسيتون كمذيب بتركيز 15%wt، وتمّ دراسة تأثير السرعة الدورانية لرأس الغزل وقطر الإبر حيث وجد أنّ الألياف المنتجة عند سرعة دورانية 3000rpm، وباستخدام إبر ذات قطر 0.6mm كانت أصغر قطراً وأكثر انتظاماً .

كلمات مفتاحية

غزل بالطرد المركزي ، شبكات ليفية ، محلول ،رأس الغزل

تحميل البحث