CS251861B1

CS251861B1 - A method of producing polyester fiber filament tips. A method of producing polyester filament writing tips

Info

Publication number: CS251861B1
Application number: CS85422A
Authority: CS
Inventors: Tomas Bartusek; Jozef Sloboda; Jiri Vanicek
Original assignee: Tomas Bartusek; Jozef Sloboda; Jiri Vanicek
Priority date: 1985-01-22
Filing date: 1985-01-22
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS42285A1

Abstract

Řešení se týká ntovéhto způsobu výroby psacích vláknových hrotů z polyesterových vláken. Podstata řešení spočívá v tom, že svazek zkadeřených polyesterových vláken, u kterých je zbytková stálost zkadeření po působení napětí 0,5 m N/tex při 200 CC rovna 15 až 25 %, je sycen roztokem impregnační pryskyřice, přičemž viskozita roztoku je 0,2 až 50,0 Pas, a dále je nasycený svazek zkadeřených polyesterových vláken postupně zahříván po dobu 1 až 30 minut na teplotu 50 až 280 °C, načež je mechanicky opracován. Doplňujícím znakem je to, že před sdružením jednotlivých polyesterových vláken do svazku, který je určen k impregnaci, jsou vlákna tvarována nepravým zákrutem, například uděleným frikčním postupem,, přičemž je teplota fixačních zón při tvarování 200 až 230 °C, doba setrvání vláken v první fixační zóně je 0,20 až 0,35 s, ve druhé fixační zóně je 0,10 až 0,15 s, fixační rychlost je o 2 až 12 % nižší než rychlost tvarování a celková jemnost vláken je 10 až 40 tex. Tímto postupem je zajištěno zachování kadeří na, jednotlivých vláknech, čímž je dosaženo požadované porézní struktury hrotů a požadovaných psacích vlastností hrotů.The solution relates to a method for producing writing fiber tips from polyester fibers. The essence of the solution lies in the fact that a bundle of crimped polyester fibers, in which the residual crimp stability after the application of a tension of 0.5 m N/tex at 200 CC is equal to 15 to 25%, is saturated with an impregnating resin solution, the viscosity of the solution being 0.2 to 50.0 Pas, and further the saturated bundle of crimped polyester fibers is gradually heated for a period of 1 to 30 minutes to a temperature of 50 to 280 °C, after which it is mechanically processed. An additional feature is that before the individual polyester fibers are combined into a bundle intended for impregnation, the fibers are shaped by a false twist, for example by a friction process, while the temperature of the fixation zones during shaping is 200 to 230 ° C, the residence time of the fibers in the first fixation zone is 0.20 to 0.35 s, in the second fixation zone it is 0.10 to 0.15 s, the fixation speed is 2 to 12% lower than the shaping speed and the total fineness of the fibers is 10 to 40 tex. This process ensures the preservation of curls on the individual fibers, thereby achieving the desired porous structure of the tips and the desired writing properties of the tips.

Description

Předmětem vynálezu je způsob výroby psacích' vláknových hrotů z polyesterových vláken.The subject of the invention is a method for producing writing fiber spikes from polyester fibers.

Při doposud známých způsobech výroby polyesterových hrotů prochází svazek zkadeřených polyesterových vláken roztokem impregnační pryskyřice. Roztokem prosycený svazek pak prochází soustavou topných zón, ve kterých dojde k odpaření rozpouštědla a vytvrzení pryskyřice. Impregnovaný svazek polyesterových vláken se pak dále mechanicky opracovává.In the known methods for producing polyester spikes, the bundle of crimped polyester fibers passes through the impregnating resin solution. The solution-saturated beam then passes through a set of heating zones in which the solvent evaporates and the resin cures. The impregnated polyester fiber bundle is then further machined.

Jelikož mají polyesterová vlákna nízký tvarovací efekt a v průběhu impregnace jsou vystavena působení zvýšeného napětí a současně pak působení zvýšené teploty — a to za přítomnosti organických rozpouštědel, dochází součtem uvedených vlivů k částečnému a nebo i k úplnému vyrovnání zkadeření pak dochází ke ztrátě porézní kadeří na jednotlivých vláknech. Ztrátou struktury svazku a tím ke ztrátě porézní struktury vyrobených hriotů. Psací vlastnosti vyrobených hrotů jsou pak nevyhovující.Since the polyester fibers have a low shaping effect and are subjected to increased stress and elevated temperature during impregnation - in the presence of organic solvents, the sum of these effects results in a partial or even equalization of the curl, resulting in the loss of porous curls on individual fibers. They lose the structure of the bundle and thereby lose the porous structure of the manufactured tips. The writing properties of the manufactured tips are then unsatisfactory.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny způsobem výroby polyesterových hrotů podle vynálezu.These disadvantages are overcome by the method of manufacturing the polyester spikes of the invention.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že svazek zkadeřených polyesterových vláken o jedničné jemnosti 0,1 až 2,0 tex a součtové jemnosti 500 až 15 000 tex, u kterých je zbytková stálost zkadeření po, působení napětí 0,5 nr N/tex při 200 °C rovna 15 až 20 proč., prochází roztokem impregnační, teplem tvrditelné pryskyřice o viskozitě Ó,2 až 50,0 Pas a, roztokem nasycený svazek se postupně zahřívá pd dobu 1 až 30 minut na teplotu 50 až 280 °C.SUMMARY OF THE INVENTION The invention relates to a bundle of crimped polyester fibers having a unique fineness of 0.1 to 2.0 tex and a total fineness of 500 to 15,000 tex, in which the residual curl stability is after application of a stress of 0.5 nr N / tex at 200 15 DEG -20 DEG C. is passed through an impregnating, thermosetting resin solution having a viscosity of 0.2 to 50.0 Pas and the solution-saturated beam is gradually heated to 50 DEG to 280 DEG C. for 1 to 30 minutes.

Pro sdružení do svazku, který je určen k impregnaci, se jednotlivá polyesterová vlákna o celkové jemnosti 10 až 40 tex a před sdružením db svazku tvarují nepravým zákrutem, s výhodou uděleným frikčním postupem,, přičemž je teplota frikčních zón při tvarování 200 až 230 °C, doba setrvání vláken v první fixační zóně je 0,20 až 0,35 s, ve druhé fixační zóně je 0,10 až 0,15 s. Fixační rychlost je o 2 až 12 % nižší než je rychlost tvarování.For bundling into a bundle to be impregnated, the individual polyester fibers having a total fineness of 10 to 40 tex and prior to bundling db bundle are formed by false twisting, preferably by a friction process, wherein the friction zone temperature at forming is 200 to 230 ° C the fiber residence time in the first fixation zone is 0.20 to 0.35 s, in the second fixation zone is 0.10 to 0.15 s. The fixation rate is 2 to 12% lower than the forming rate.

Vynálezem je pak dosaženo řady výhod a zlepšení. Je zaručeno naprosté zachování zkadeření na jednotlivých polyesterových vláknech a to zachování zkadeření v průběhu impregnace svazku. Tím je umožněno dosažení požadované porózity svazku a z toho vyplývající požadované porózity samotných psacích hrotů. Současně je dosaženo vysoké kompaktnosti svazku, z toho vyplývající dobré mechanické zpracovatelnosti svazku do konečného provedení psacích hrotů a dále je dosaženo vysoké odolnost hrotů proti opisu. Bez náročných a nákladných zásahů do technologie je možno vyrábět psací vláknové hroty různých tvrdostí od měkkých, přes středně tvrdé, až po velmi tvrdé, jemně píšící hroty. Psací vláknové hroty podle vynálezu pak vykazují velmi dobré psací vlastnosti a to· při použití nejrůznějších typů psacích tekutin a rovněž tak při poiužití nejrůznějších zásobníků psacích tekutin.The invention achieves a number of advantages and improvements. It is ensured that the curling on individual polyester fibers is fully maintained and that the curling is maintained during the impregnation of the bundle. This makes it possible to achieve the desired porosity of the bundle and the resulting porosity of the writing tips themselves. At the same time, a high compactness of the bundle is achieved, resulting in good mechanical workability of the bundle for the final design of the writing nibs, and furthermore a high writing resistance of the nibs is achieved. Without complicated and costly interventions in the technology, it is possible to produce writing fiber tips of various hardnesses ranging from soft to medium-hard to very hard, fine-writing tips. The writing fiber tips of the present invention then exhibit very good writing properties when using a wide variety of writing fluids as well as using a variety of writing fluid reservoirs.

Vynález je blíže osvětlen mia dále uvedených příkladech jeho provedení:The invention is illustrated by the following examples:

Příklad 1Example 1

Psací vláknový hrot o rozměru 2,0 X 30,0 milimetrů sestává z mechanicky opracovaného svazku zkadeřených polyesterových vláken, impregnovaných polyuretanovou pryskyřicí. Jedničná jemnost vláken je 0,464 tex, a při zatížení 0,5 m N/tex vykazují ineimpregnovaná vlákna při teplotě 200 °C stupeň zkadeření 19,5 % (měřeno podle CSN 80 02 02 j.A writing tip of 2.0 X 30.0 millimeters consists of a mechanically machined bundle of crimped polyester fibers impregnated with polyurethane resin. The uniqueness of the fibers is 0.464 tex, and at a load of 0.5 m N / tex, the ine-impregnated fibers exhibit a curl degree of 19.5% at 200 ° C (measured according to CSN 80 02 02 j.

Před sdružením do svazku je polyesterové vlákno tvarováno na stroji pro simulantní dloužení a tvarování a to při dloužícím poměru 1,636 a při tvarovací rychlosti. 396 metrů za minutu. Fixační rychlost je o 11,4 proč. nižší než tvarovací rychlost a navíjecí rychlost je o 7,14 % inižší. Teplota první fixační zóny je 215 ^CC a teplota druhé fixační zóny je 205 °C. Doba setrvání vláken v první fixační zóně je 0,303 s a doba setrvání vláken ve druhé fixační zóně je 0,179 s.Prior to bundling, the polyester fiber is formed on a simulant drawing and forming machine at a drawing ratio of 1.636 and at a forming speed. 396 meters per minute. The fusing speed is about 11.4 why. lower than the forming speed and the winding speed is 7.14% lower. The temperature of the first fixing zone is 215 ^° C and the temperature of the second fixing zone is 205 ° C. The fiber residence time in the first fixation zone is 0.303 s and the fiber residence time in the second fixation zone is 0.179 s.

Po ukončení tvarování je pak polyesterové vlákno sdruženo do svazku, jehož součtová jemnlost je 1 352 tex, svazek se podrobí impregnaci polyuretanovou pryskyřicí. Viskozita impregnačního roztoku je 0,85 Pas a svazek se postupně ohřívá nia teplotu 200 °C po! dobu 2,5 min. Impregnovaný svazek se pak mechanicky opracovává do konečného provedení psacího vláknového hrotu. Rozměr hrotu je tedy 2,0 X 30 mm a hrot je určen pro použití v popisovačích s vláknovým zásobníkem psací tekutiny, který je naplněn psací tekutinou na vodní bázi.After forming, the polyester fiber is then bundled into a bundle whose total fineness is 1352 tex, and the bundle is impregnated with a polyurethane resin. The viscosity of the impregnating solution is 0.85 Pas and the bundle is gradually heated to 200 ° C. 2.5 min. The impregnated bundle is then machined to a final writing fiber tip. Thus, the tip size is 2.0 X 30 mm and the tip is intended for use in a pen-type writing fluid container that is filled with a water-based writing fluid.

Příklad 2Example 2

Psací vláknový hrot o rozměru 3,8 X 30 milimetrů sestává z mechanicky opracovaného svazku zkadeřených polyesterových vláken impregnovaných epoxidovou pryskyřicí. Jedničná jemnost vláken je 0,464 tex a při zatížení 0,5 m N/tex vykazují neimpregnovaná vlákna při teplotě 200 °C stupeň zkadeření 21 % (měřeno podle ČSN 80 02 02).The writing fiber tip of 3.8 x 30 millimeters consists of a mechanically machined bundle of crimped polyester fibers impregnated with epoxy resin. The uniqueness of the fibers is 0.464 tex and at a load of 0.5 m N / tex, the unimpregnated fibers at a temperature of 200 ° C exhibit a degree of curl of 21% (measured according to ČSN 80 02 02).

Před sdružením do svazku je polyesterové vlákno tvarováno na stroji pr(o simulantní dloužení a tvarování a to při dloužícím poměru 1,636 a při tvarovací rychlosti 396,0 metrů za minutu. Fixační rychlost je o 11,4 proč. nižší než tvarovací rychlost a navíjecí rychlost je o 7,14 % nižší. Teplota první fixační zóny je 220 ^CC a teplota druhé fixační zóny je 205 °C. Doba setrvání vláken v iprvní fixační zóně je 0,303 s a doba se251861 trvání vláken ve druhé fixační zóně je 0,179 s.Prior to bundling, the polyester filament is formed on a pr machine (simulant drawing and forming at a drawing ratio of 1.636 and a forming speed of 396.0 meters per minute. The fusing speed is 11.4 why. Lower than the forming speed and winding speed). The temperature of the first fixation zone is 220 ^° C and the temperature of the second fixation zone is 205 ° C. The residence time of the fibers in the first fixation zone is 0.303 s and the duration of the fibers in the second fixation zone is 0.179 s.

Po ukončení tvarování je pak polyesterové vlákno sdruženo do svazku, jehož sloučtová jemnost je 2 983 tex, svazek se podrobí impregnací epoxidovou pryskyřicí. Viskozita impregnačního¹ roztoku je 1,15 Pas a svazek se postupně ohřívá na teplotu 180 °C po dobu 8 minut. Impregnovaný svazek se pak mechanicky opracovává do konečného provedení psacího vláknového· hrotu. Rozměr hrotu je tedy 3,8 X 30 mm a hrot je určen pro použití ve značkovačích s vláknovým zásobníkem psací tekutiny, který je naplněn psací tekutinou na. vodní bázi.After the shaping is finished, the polyester fiber is then bundled into a bundle whose aggregate fineness is 2,983 tex, and the bundle is impregnated with an epoxy resin. Viscosity of the impregnating solution ¹ is 1.15 Pas, and volume is gradually heated up to 180 ° C for 8 minutes. The impregnated bundle is then mechanically machined into a final writing fiber tip. Thus, the tip size is 3.8 X 30 mm and the tip is intended for use in markers with a fibrous container of writing fluid that is filled with writing fluid on. water based.

Psací vláknové hroty podle vynálezu je možno použít též jako přívodních vláknitých tyčinek plastických nebo kovových ku6 ličkových psacích hrotů. Jedná se o ty přívodní vláknité tyčinky, které zajišťují přívod psací tekutiny z jejího zásobníku ke psacímu kapilárnímu systému kuličkových psacích hrotů, které se používají u psacích prostředků známých pod názvy kuličkové popisovače.The writing filament tips of the present invention can also be used as the feeding filament rods of plastic or metal ballpoint tines. These are the fiber filament rods that provide the supply of writing fluid from its reservoir to the writing capillary system of the ballpoint nibs that are used in writing devices known as ballpoint pen names.

V závislosti na konstrukci a provedení kuličkového psacího hrotu, zejména v závislosti na provedení té části hrotu, kde dochází k bezprostřednímu styku vláknité tyčinky s kapilárním systémem hrotu, může být vláknitá tyčinka použita jednak přímo v provedení totožném s provedením hrotu a nebo může být tyčinka podle potřeby speciálně opracována a to např. tak, že je jeden konec tyčinky čelně opracován a tto tak, že čelním opracováním vzniká plocha svírající podélnou osou tyčinky úhel 90°.Depending on the design and design of the ballpoint pen, in particular depending on the design of the portion of the tip where the fiber rod is in direct contact with the capillary tip system, the fiber rod may be used directly in an embodiment identical to the tip design or For example, one end of the bar is face-machined, and so that a front-end surface of 90 ° is formed by the face machining.

Claims

A method for producing writing fiber spikes of polyester fibers consisting of a bundle of one fineness of 0.1 to 2.0 Sex and an aggregate fineness of a bundle of 500 to 15,000 tex, characterized in that the bundle of crimped polyester fibers in which the crimping at a temperature of 0.5 m N / te'x at 200 ° C equal to 15 to 25 why, is saturated with the impregnating resin solution, the viscosity of the solution being 0.2 to 50.0 Pas and the saturated bundle of crimped polyester fibers gradually heated for a period of from 1 to 30 minutes to a temperature of 50 to 280 ° C and is further machined.

OF THE INVENTION

2. A method according to claim 1, wherein before the individual polyester fibers are combined into a bundle to be impregnated, the fibers are formed by a false twist, e.g. 230 ° C, the fiber residence time in the first fixation zone is 0.20 to 0.35 s, in the second fixation zone is 0.10 to 0.15 s, the fixation rate is 2 to 12% less than the forming speed, and the total fineness of the fibers is 10 to 40 tex.