Monitoring System for the Formation Process Line of PAN Composite Fibres

The aim and scope of this work included the design and practical implementation of a digital monitoring system for the polyacrylonitrile (PAN) fibre spinning process line used for the creation of different PAN based fibres doped with silver (Ag), polyaniline (PANI), carbon nanotubes (CNT) and 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC). After the collecting and processing of process parameters, including bath temperatures and the rotational speed of the feeding-receiving points, available in the form of digital data, they were compared with the appearance of fibres obtained (their surface structure and cross-section shape) and with the results of the fibre specific strength (WtP). Archiving of speed and temperature measurement data allowed to create a database combining the process parameters with the parameters of the fibres obtained. Online monitoring of the parameters enabled programmable change of the speed and temperature in important parts of the process in order to develop appropriate production profiles.

Celem i zakresem prac było zaprojektowanie i praktyczna realizacja cyfrowego systemu monitorowania linii technologicznej przędzenia włókien poliakrylonitrylowych (PAN) używanej do tworzenia różnych włókien opartych na PAN domieszkowanych srebrem (Ag), polianiliną (PANI), nanorurkami węglowymi (CNT) i chlorkiem 2,3,5-trifenylotetrazoliowy (TTC). Po zebraniu i przetworzeniu parametrów procesu, w tym temperatur kąpieli i prędkości obrotowych punktów rozciągających, dostępnych w postaci danych cyfrowych, porównano je z wyglądem uzyskanych włókien (ich strukturą powierzchni i kształtem przekroju poprzecznego) oraz z wynikami wytrzymałości właściwej włókien (WTP). Archiwizacja danych pomiaru prędkości i temperatury pozwala na stworzenie bazy danych łączącej parametry procesu przędzenia z parametrami uzyskanych włókien. Monitoring parametrów on-line umożliwia programowalną zmianę prędkości i temperatury w ważnych częściach procesu w celu opracowania odpowiednich profili produkcyjnych.