CS238890B1 - Sposob chladenia polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností pri ich výrobě - Google Patents

Abstract

Účelom vynálezu je apůsoh chladenia polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností pri ich výrobě s použitím mnohootvorových velkokapacitných hubicových kompletov bez nebezpečia zlepovania kapilár, s obmedzenou potřebou chladiaceho vzduchu, bez potřeby vzduchotechnickej jednotky, špecifickej úpravy povrchového napátia chladiacej kvapaliny, bez vysokých nárokov na temperáciu chladiacej kvapaliny. Uvedeného účelu sa dosiahne kombinovaným chladením polypropylénového vlákna vzduchom a chladiacou kvapalinou, kde rýchlosť chladiaceho vzduchu V v metroch za sekundu a uhol a v stupňoch, ktorý zviera prúd vzduchu s rovinou hubice vyhovujú vztahu V . sin a = 0,1 — 8,0 a vzdialenosť hladiny chladiacej kvapaliny od roviny hubice v centimetrech je váčšia ako číselná hodnota uhla v stupňoch. Sposob kombinovaného chladenia pri výrobě polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností je výhodný pri príprave vláken s aplikáciou do podlahových krytin, do výplňových, izolačných materiálov a do filtračných materiálov.

Description

Účelom vynálezu je apůsoh chladenia polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností pri ich výrobě s použitím mnohootvorových velkokapacitných hubicových kompletov bez nebezpečia zlepovania kapilár, s obmedzenou potřebou chladiaceho vzduchu, bez potřeby vzduchotechnickej jednotky, špecifickej úpravy povrchového napátia chladiacej kvapaliny, bez vysokých nárokov na temperáciu chladiacej kvapaliny.

Uvedeného účelu sa dosiahne kombinovaným chladením polypropylénového vlákna vzduchom a chladiacou kvapalinou, kde rýchlosť chladiaceho vzduchu V v metroch za sekundu a uhol a v stupňoch, ktorý zviera prúd vzduchu s rovinou hubice vyhovujú vztahu V . sin a = 0,1 — 8,0 a vzdialenosť hladiny chladiacej kvapaliny od roviny hubice v centimetrech je váčšia ako číselná hodnota uhla v stupňoch.

Sposob kombinovaného chladenia pri výrobě polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností je výhodný pri príprave vláken s aplikáciou do podlahových krytin, do výplňových, izolačných materiálov a do filtračných materiálov.

Vynález sa týká sposobu kombinovaného chladenia vzduchom a kvapalinou polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností pri ich výrobě.

Sú známe spůsoby výroby polypropylénových vláken, ktoré využívajú chladenie vláken pod hubicou usměrněným prúdom vzduchu alebo chladiacou kvapalinou. Pri využití usměrněného prúdu vzduchu množstvo vzduchu a geometrie prúdenia sú dané jemnosťou vyrábaných vláken, geometriou usporiadania a počtom otvorov na zvlákňovacej hubici.

Vplyv na to má taktiež rýchlosť zvlákňovania. Keďže pri chladení ide vlastně o odvod tepla zo zvlákňovacej taveniny pre mnohootvorové velkokapacitně hubicové komplety a zvlášť pri vyšších jednotkových jemnostiach produkovaného vlákna potřebné množstvo chladiaceho vzduchu a jeho rychlost extrémně stúpajú.

Súčasne vystupuje problém zabezpečenia rovnoměrnosti chladiaceho procesu, čím sa stává technologický proces zvlákňovania ťažko zvládnutelný.

Nevýhodou sú tiež rozměrné'zvlákňovacie a ochranné šachty. Často si technologický proces vyžaduje použit klimatizovaný vzduch, čo pri vačšom množstve chladiaceho vzduchu vyžaduje poměrně náročnú vzduchotechnickú jednotku.

Pri využívaní chladiacej kvapaliny, ako to uvádza patent ČSSR 194 242, je vzdialenosť hladiny chladiacej kvapaliny od zvlákňovacej hubice daná vzťahom y = 50 x + 50 mm, kde x je rozpona otvorov zvlákňovacej hubice. Pri chladení kvapalinou obmedzujúcim prvkom je medziotvorová vzdialenosť, ktorá u mnohootvorových velkokapacitných hubicových kompletov je tak malá, že dochádza k zlepovaniu kapilár ešte před vstupom do chladiacej kvapaliny.

Efekt zlepovania kapilár u vyšších jednotkových jemnosti je ešte výraznější. Tento spůsob chladenia si naviac vyžaduje úpravu povrchového napátia chladiacej kvapaliny pod menovitú hodnotu destilovanej vody. Ďalšou nevýhodou je nevyhnutnosť temperácie chladiacej kvapaliny.

Uvedené nevýhody rieši spůsob chladenia polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností pri ich výrobě podlá vynálezu, ktorého podstatou je kombinované chladenie vzduchom a chladiacou kvapalinou usporiadané tak, že vlákna vychádzajú z mnohootvorovej velkokapacitně] hubice sa najprv čiastočne ochladia vzduchom a potom chladiacou kvapalinou. Prúd chladiaceho vzduchu sa bezprostredne pod hubicou vedie na vertikálně vychádzajúci zvázok vláken pO' celej šírke zvazku.

Súvislost rýchlosti chladiaceho vzduchu Ε V ] v metroch za sekundu a uhlu « vstupňocih, ktorý zviera prúd vzduchu s rovinou hubice, je daný vzťahom:

V . sin «i = 0,1 — 8,0 takže čím ivačší je uhol, ktorý zviera prúd vzduchu s rovinou hubice, tým menšia musí byť rýchlosť chladiaceho vzduchu a opačné. Pre uvažovaný rozsah jemností nedíženého vlákna od 20 do 800 dtex súčin rýchlosti V a sinus uhla a je v rozmedzí hodnůt od 0,1 do 8,0,. Pričom však platí obmedzenie, že uhel a je váčší ako 0 stupňov a menší ako 45 stupňov. Tým sa dosiahne, že povrch vláken v chladiacej zóně pod hubicou sa ochladí natolko, že i pri náhodnom dotyku dvoch susedných vláken sa tieto nezlepia. To umožňuje zvýšenie plošnej hustoty otvorov, resp. zníženie rozpůn otvorov na zvlákňovacej hubici.

Je zřejmé, že množstvo vzduchu potřebné na chladenie povrchu vláken na teplotu tuhnutia polyméru Je omnoho menšie ako množstvo potřebné na úplné ochladenie vlákna. Okrem toho nie sú v tomto případe potřebné žiadne zvlákňovacie a ochranné šachty a nevyžaduje sa použitie klimatizovaného vzduchu, čím odpadá potřeba náročnej vzduchotechnické] jednotky. Po ochladení povrchu sa zvázok vláken vedie cez chladiacu kýapalinu, kde sa vlákno úplné ochladí.

Vzdialenosť hladiny chladiacej kvapaliny od roviny hubice v centimetroch je váčšia ako číselná hodnota uhla os v stupňoch. V tomto případe nie je nevyhnutná specifikovaná úprava povrchového napatia chladiacej kvapaliny, vstupujú vlákna už čiastočne ochladené, nie sú kladené tak vysoké nároky na temperáciu chladiacej kvapaliny.

Kombinovaným chladením podía vynálezu sa docieli technologicky potřebného ochladenia zvlákňovaných vláken pri použití mnohootvorových hubicových kompletov, zvlášť pri príprave polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností. Příklad 1

Zvlákňovali sa polypropylénové vlákna oi jednotkovej jemnosti 100 dtex na hubici s počtom otvorov 4 000, pričom rozpona otvorov bola 3,4 mm. Na zvázok takýchto vláken bol přivedený po celej jeho šírke 600 mm prúd chladiaceho vzduchu o rýchlosti 10 metrov s^_1. Prúd vzduchu bol usm.ernený na zvázok vláken bezprostredne pod hubicou tak, že rovina hubice s ním zvierala uihol 30°, takže súčin V, sin ce = 5. Zvázok takto čiastočne· -ochladeným vláken prechádza! chladiacou kvapalinou — vodou, pričom vzdialenosť hladiny chladiacej kvapaliny od roviny hubice bola 35 cm. Odtiahnutím zvázku vláken z chladiacej kvapaliny rýchlosťou 0,2(5 m s^_1 boli získané nedížené vlákna o jemnosti 100 dtex, pričom vlákna boli rovnoměrné, bez výskytu zlepencov.

P r í k 1 a d 2

Zvlákňovali sa polypropylénové vlákna o jednotkovej jemnosti 600 dtex na hubici s počtom otvorov 1 000, pričom rozporná otvorov bola 7 mm. Na zvazok takýchto vláken bol přivedený po celej jeho šírke prúd chladiaceho vzduchu o rýchlosti 15 m s^-1. Prúd vzduchu bol usměrněný tak, že rovina hubice, s ním zvieral uhol 10°, takže súčin V . . sin os = 2,6.

Zvazok takto čiastočne ochladených vláken prechádzal chladiacou kvapalinou, v ktorej bole 5 % hmotnostných zvlákňovacej preparácie, pričom vzdialenosť hladiny od roviny hubice bola 18 cm. Odtiahnutím zvazku vláken z chladiacej kvapaliny rýchlosťou 0,25 m s^_1 bol získaný zvazok ochladených vláken o jednotkovej jemnosti 600 dtex, pričom vlákna boli rovnoměrné, bez výskytu zlepených vláken.

Claims (1)

1. PREDMET

   Sposob chladenia polypropylénových vláken vyšších jednotkových jemností vyznačený tým, že na zvazok vláken vychádzajúcich z mnohootvorovej hubice vertikálnym smerom sa bezprostredne pod huhicou po jeho celej šírke privádza prúd chladiaceho vzduchu, ktorého rýchlosť (V) v metroch za sekundu a uhol a v stupňoch, ktorý zviera prúd vzduchu s rovinou hubice vyhovujú vztahu:

   VYNÁLEZU

   V . sin « = 0,1 —- 8,0 pričom uhol a je vačší ako 0 stupňov a menší ako 45 stupňov, naco zvazok vláken prechádza chladiacou kvapalinou, a vzdialenosť hladiny chladiacej kvapaliny od roviny hubice v centimetrech je vačšia ako číselná hodnota uhla « v stupňoch.