CS252893B1 - Hubicový blok pre zvlákňovanie syntetických polymérov - Google Patents

Abstract

Hubicový blok pre zvlákňovanie syntetických polymérov s vysokoúčinným rozvádzačom, pomocou ktorého sa dosahuje požadovaná rovnoměrnost výtoku zvláikňovaného média pozdíž velkokapacitně] obdížníkovej hubice, čím sa zlepšuje kvalita a efektivnost vyrábaných vláken, alebo fólií. Hubicový blok má v dutině telesa uložený rozvádzač, na ktorého vrchnom čele je vytvořená rozvádzacia drážka na ohoch ikoncoch spojená priehežnými prietokovými fcanálmi s bočnými rozraďovacími drážkami. Rozraďovacie drážky ústia do roztieracích štrbín vytvořených rnedzi rozvádzačom a telesom hubicového bloku.

Description

Vynález sa týk,a hubicového bloiku ipre zvlákňova-nie syntetických polymérov, pričom novou konštruikciou -sa dosahuje požadovaná rovno-merinosť výtoku zvlákňovaného média, pozdíž z-vlákňovacej hubice, čím sa zlepšuje kvalita výroby chemických vláken.

Pri výrobě chemických vláken sa používajú zvláikňova-cie zariadenia vybavené hubicovými blok-mi obdížnikové-ho -půdorysného tvaru, pre-tože sú výhodné z hladiska ochladzovainia vláken priečnym prúdením chladiaceho média pod zvlákňovacou -hu-bicou.

Pri zvlákňovaní porno,cou hubicových blo-kov obdížnikového tvaru -sa javí závažný problém, a to nerovnoměrnost -výtoku ta-veniny pozdíž zvlákňovacej hubice, pretože uprostřed zvlákňovacej hubice v blízkosti přívodu zvlákňovaného polyméru -vytéká z otvorov hubice vačšie -množstvo- taveni-ny ako z otvorov na odtahlejších o-krajových miestach. Problém nerovnoměrnosti -výtoku vlák-notových tavením je mimoriadne závažný pri zvlákňovaní ina velkolkapa-citných oibdížnikových, značné rozměrných zvlákňovacícih hubiciach.

Pri výrobě syntetických vláken fa-rbených, resp. i-ným spósobom modifikovaných -vláken vo hmotě, alebo pri -výrobě zme-sný-ch viaczl-ožko-vých vláken sa popři -doko-nalom rozvedení taveni,ny v hubicovom -bloku vyžaduje vysoký stupeň homogenizácie.

Popři nehomogenite jednotlivých zložiek pri výrobě zmesných viaczložko-vých syntetických vláken, aleb-o nehomogenite polyméru s farebnými pigmentami a inými rnodifikačnými přísadami pri jednozložkovom zvlákňovaní, vyskytuje sa tiež nehomogenita molekulových hmotností polyméru po-dla stupňa je-h-o teplo-tnej degradácie, ako aj nehomogenita teplotná -vply-vom rozdielnej rýchlosti prú-denia viskóznej taveniny polyméru v rozvodných kanálech před vstupom do- hubicového bloku.

Všetíky uvedené nerovnoměrnosti a rnehomogenity majú priamy vplyv na proces zvlákňovania a -sposoibujú nerovnoměrnosti Teologických — takových vlastností. Odchylky od menoivitej jemnosti -vlákna a nerovnoměrnosti fyzikálno-mechanických vlastností ovplyvňujú celikovú kvalitu vyrábaných syntetických vláken.

Uvedené problémy -nerovnoměrnosti výtoku ta-veniny polyméru na velkoplošnej hubici boli do-sial' čiastočne riešené u vetkokapacitného hubicového bloku po-dla Čs. AO 209 568, u kto-rého rozvod zvlákňovaného polyméru od přívodu Iku odlehlejším mie-stam vellkoplošnej zvlákňovacej hubice je -realizovaný pom-ocou rozvodnej do-sky. Od přepadových otvorov rozvodnej došky ku okrajovým otvoro-m hubice cez filtrač-nú vložku sú z,načne -dl-hé dráhy toku polyméru, kde už nie sú záruky požadova-nej molekulárno-degradačnej a teplotnej rovnoměrnosti vláknot-vorného polyméru.

Problémy spomínaných nerovnoměrností takových, molekul,ačno-degradačných, tep1-otných ako aj dispergačných boli ďalej riešené -vymálezom Os. AO 233 203. Podl'a -tohoto vynálezu je v du-ti-ne hubicového bloku uložený niekolkostupňový rozvádzaco-zmešovací člen hra-nolovitého, tvaru. Na povrchu rozvádzaco-zmešovacieho člena sú vytvořené -horizontálně drážky pilovitého profilu. Pre dosia-hnutie dokonalého rozra-denia zvlákňovaného média p-ozdíž veT-kékapacitnej hubice sa javí prierez pilovitých drážok pomer-ne malý a na rozradeníe -do váčších vzdialeno-s-tí už nepostačuje. Kónicky zúžený hranolo-vitý rozvádzaco-zmešovací člen i-b-a čiastočne napomáhá roziradeniu -do od1'ahlejších miest bloku, pričom v rozšírujúcej sa štrbi-ne vytvorenej medzi kónickým ro-zvádzaco-zmešovacím členoím 'a telesom hubicového -bloku sa st-ráca ho-mogenizačný účin-ok.

Vrtaný rozvádzaco-zmešovací -člen pre zvýšené požiadaviky rovnoměrnosti výtoku tavenimy pozdíž hubice nevyhovuje, pretože menšie priemery vřtania ako 3 mm sú -výrobně náročné a nákladné.

Zvlákňovacia hlava po-dla JP 163 204/80 má nad zvlákňovacou hubicou umiestnenú rozdetovaciu plat-ničku. Rozdetova-cia platnička s určitým prietokovým odporom móže napomáhat zlepše-nie rovnoměrnosti toku syntetického polyméru na hubici, avšak možno ju použit len pre hubicové -bloky kruhového t-va-ru menších -rozmero-v. Pre velkokapacitně hubicové -bloky obdížnikového tvaru riešenie -nevyhovuje.

Hranatý zvlákňovací blok po-dla JP 242 314/ /79 má medzi hornou časťou bloiku a filtračno-u zón-ou vytvořený poz-dížny prie-stor prierezu kosoštvorca, k-torý je -na spodnej časti opatřený štrbinou. Nevýhodou tohoto riešenia je, že pre zaistenie rovnoměrnosti toku na oibdlžnikovej -hubi-cl je -nutné privádzať syntetický polymer viacerými prívodmi.

Zvlákňovacia hlava po-dta JP 148 904/81 je medzi prívodnou časťou a -vlastnou zvlákňovacou hubicou opatřená -distribučnou platničkou za účelom rovnoměrného ipri-vádzania polyméru >k hubicovým otvoro-m. Rozvod syntetického polyméru a distribučná platnička je riešená pre hubicový blok kruhového tvaru, kde kapilárně otvory sú -na zvlákňovacej hubici uspo-riadainé vo tvare medzikružia. Rozvod a distribúciu syntetického- polyméru podl'a spomínamého vynálezu nemožno aplikovat pre hubicové bloky o-b-dížnikového tvaru.

Zvlákňova-cí blok podlá JP 77 71-0/79 je o-patrený zmešo-vačo-m, ktorý je zara-dený medzi zubovým dávkovacím čerp-adlom a zvlákňovacou hubicou. Kanáliky rozvádzajúce polymer -cez zmešovač sú na vý-stupnej straně rozšířené. Medzi zmešovačom a zvlákňovacou hubicou je umiestnené drůte-né si252893 to, alebo porézna deštička. Kanáliky kónického tvaru podlá spomínaného vynálezu ipre rozvod syntetického polymeru k odtahlým miestam v obdížniikovom velikckapacítnom hubicovém bloku sú nerealizovatelné.

Zvlákňovací blok podlá vynálezu DD č. 135 094 obsahuje dve distribučné platničky, ktoré sú nad sebou uložené v telese zvlákňovacieho bloku. Prvá platnička v smeče přívodu polyméru má menšie otvory ako platnička pod ňou. Konštrukcia distribučných platničiek napomáhá rovnoměrnost teploty a tlaku pretekajúceho ipolyméru. Zvlákňovací blok podlá spomínaného vynálezu je kruhového tvaru. Pre zabezpečenie rovnoměrnosti toku taveniny syntetického polyméru uprostřed ako aj na odlehlých miestach ohdlžnikovej velkokapacitně] hubice systém distribučných platničiek nepostačuje.

Zariadenie na zvlákňovanie z taveniny podlá vynálezu DE 1 710 606' obsahuje v podstatě hubicový blok s vekom, v ktorom sú vytvořené rozdelovacie kanáliky. Pomocou kanáliikov je zabezpečený rozvod, syntetického polyméru z bočného přívodu nad plochu filtra kruhového tvaru. Rozvod polyméru podlá spomínaného vynálezu pire hubicový blok obdížnikového tvaru principiálně nevyhovuje.

Zariadenie podlá vynálezu SU 649 761 obsahuje teleso· s kanálom na přívod taveniny polyméru k rozdelovaciemu kanálu, ktorý je vo vnútri telesa s kruhovou štrbinou nad filtrom. Rozdělovač je konstruovaný do hubicového bloku kruhového tvaru. Pre veíkokapactiný hubicový blok obdížnikového tvaru riešenie podlá spomínaného vynálezu nemožno aplikovat.

Všetky spomínané nerovnoměrnosti tokové, molekulárno-degradačné, teplotně, ako aj dispergačné rieši nová konštrukcia hubicového bloku podlá tohoto vynálezu.

Hubicový blok pre zvlákňovanie tavenín syntetických polymérov, podlá vynálezu pozostáva z telesa hubicového bloku opatřeného dutinou, na ktorý je pomocou spojovacích prvkov uchytená zvlákňovacia hubica, oporná mriežka a filtračná vložka. V dutině telesa hubicového bloku, do iktorej vyúsťuje prívodný kanál pre přívod zvlákňovanej taveniny syntetického polyméru je uložený rozvádzač hranolovitého tvaru s ikoncami výhodné oválnými. Na vrchnom čele rozvádzača je vytvořená středná rozvádzacia drážka, ktorá je na obidvoch koncoch přepojená priebežnými Ikanálikmi s bočnými rozraďovacími drážkami, ktoré po· celej dížke vyúsťujú do roztieracích štrbín. Vrchná časť rozvádzača je nad bočnými rozraďovacími drážkami tolerovaná s minimálnou vólou pre montáž. Roztieracie štrbiny vytvořené medzi rozvádzačom a teiesom hubicového bloku sú presne definované podfa podmienok zvlákňovania. Prierez bočných rozraďovacích drážok je dimenzovaný tak, aby straty tlaku pri toku taveniny syntetického polyméru do odlehlých iniest hubicového' bloku boli zanedbatelné. Šířka roztieracích štrbín po ohoch stranách rozvádzača je dimenzovaná podlá požiadaviek na rovnoměrnost výtoku zvlákňovaného média tak, aby stratu tlaku v roztieracej štrbine holá únosná.

Do hubicového bloku sa privádza tavenina .zvlákňovaného syntetického polyméru od dávkovacieho čerpadla cez prívodný kanál do dutiny telesa zvláikňovacieho bloku nad horné čelo rozvádzača. Tavenina postupuje střednou rozvádzacou drážkou symetricky na obe strany od prívodného kanálu. Na obidvoch koncoch strednej rozvádzacej drážky tavenina syntetického polyméru preteká cez priebežné kanáliky do- bočných rozradovacích drážok, kterými tavenina postupuje aj k najodlahlejším miestam hubicového bloku. Tavenina syntetického' polyméru z bočných rozraďovacích drážok je pretláčaná cez roztieracie štrbiny po oboch stranách rozvádzača. Prletokom cez roztieracie štrbiny sa zhluky a nehomogenity akéhokolveik druhu roztierajú a rozptylujú horizontálně pozdíž vymedzenej vůle rozvádzača, ktorý je toleranciou vrchnej časti nad rozraďovacími drážkami centrovaný v dutině telesa hubicového bloku. Polkruhový prierez strednej rozvádzacej drážky, alko aj bočných rozraďovacích drážok je výhodné volený z hladisika toku taveniny alko aj z dovedu ich čistecia. Tavenina syntetického polyméru sa prietokom cez roztieracie štrbiny v tenkej vrstvě rovnoměrně temperuje na teplotu regulovaného ohřevu, s ktorým je teleso hubicového bloku v dobrom ikovovom styku. Tavenina polyméru ďalej postupuje cez olemovanú filtračnú vložku, kde sa eliminujú případné nerovnoměrnosti plošného zásobovania zvlákňovacej hubice.

So zárukami čistoty a rovnoměrnosti toku taveniny táto postupuje cez opornú mriežku do priestoru nad kapilárně otvory zvlákňovacej hubice, cez ktoré vytéká vo formě fibríl syntetického vlákna.

Pokrok nového riešenia hubicového bloku s účinným rozvádzačom spočívá v dosiahnutí vysokej tokovej rovnoměrnosti na zvlákňovacej hubici obdížnikového tvaru pri porovnaní množstva vytekajúcej taveniny uprostřed a na jej odlahlých oikrajoch, ako aj v dosiabnutí vysokej teplotnej homogenity pri súčasnom účinnom roztieraní akýchkolveik zhlukov vo zvlákňovanom syntetickom polymére, čo v konečnom důsledku určuje výsledné fyzikálnomechanieké a užitkové vlastnosti vyráhaných syntetických vláken a ich celkovú kvalitu. Pri dosahovanom značnom pokroku sa hubicový 'blok vyznačuje úplnou jednoduchosťou výroby všetkých dielcov hubicového bloku, najma však rozvádzača, ktorý je konstruovaný výhodné z jedného kusá bez nedostupných labyrintových plůch pre čistenie, čím je .zaručená jednoduchá obsluha a prevádzková schopnost hubicových iblokov.

I

Na připojených obrazech je příklad prevedenia hubicového bloku podl'a vynálezu, pričom na obr. 1A je znázorněný hubicový blok v pozdížnom zvislom řeze a na obr. 1B je znázorněná tá istá konštrukcia hubicového bloku vo zvislom priečnom řeze B—B. Na obrazoch 2A, 2B, 2C je detailně znázorněný rozvádzač v náryse, podoryse a bokoryse.

Na obr. ΙΑ, 1B je znázorněný hubicový blok, ktorý pozostáva z telesa 20, na ktorý je pomocou skruťek 25 upevněná zvlákňovacia hubica 30 spolu s opornou mriežkou 40 a filtračnou vložkou 45. V dutině 21 telesa 20 hubicového bloku je uložený rozvádzač 10. Na vrchnom čele 11 rozvádzača 10 je vytvořená rozvádzacia drážka 12, ktorá je symetrická na obe strany od centrálneiho prívodného kanálu 22. Rozvádzacia drážka 12 na obidvoch koncoch je přepojená priebežnými prietokovými kanálikmi 13b, 13a do bočných rozradovacích drážotk 14b, 14a, ktoré po celej dížke vyúsťujú do roztieracích štrbín 15b, 15a, vytvořených po oboch stranách rozvádzača 10.

Na obrazoch 2A, 2B, 2C je detailně znázorněný rozvádzač 10, pričom v nárysnom pohlade je na obr. 2A, v podorysnom pohlede je na obr. 2B a v řeze C—C je na obr. 2C. Na vrchnom čele 11 rozvádzača 10 je vytvořená rozvádzacia drážka 12, ktorá je na obidvoch koncoch přepojená priebežnými prietokovými kanálikmi 13b, 13a s bočnými rozradovacími drážkami 14b, 14a, ktoré po celej svojej dížke vyúsťujú do úzkých roztieracích štrbín 15b, 15a, ktoré sú vytvořené volbu medzi rozvádzačom 10 a telesom 20 hubicového 'bloku.

Hubicový blok s účinným rozvádzačom možno použit pri výrobě chemických vláken z roztokov roznych zvlákňovatefných médií alebo tavenín syntetických polymérov najma farbených vo hmotě, ale aj viackomponentných, kde sa vyžaduje maximálna rovnoměrnost vyrábaných chemických vláken. Riešenie bloku s účinným rozvádzačom možno s výhodou použit u extrémně dlhých zvlákňovacích hubíc, ako je to například pri výrobě fólií.

Skúšky zvlákňovania na vefkokapacitných hubicových blokoch s účinným rozvádzačom podlá tohoto vynálezu pireukázali velmi dobré výsledky týkajúce sa kvality a rovnoměrnosti vyrábaných vláken.

PREDMET

Claims (2)

1. PREDMET

   Hubicový blok pre zvlákňovanie tavenín syntetických polymérov, pozostávajúci zo zvlákňovacej hubice spolu s opornou mriežkou a filtračnou vložkou upevněnou na teleso hubicového bloku, vyznačený tým, že v dutině (21) telesa (20) hubicového bloku je uložený rozvádzač (10), pričom jeho vrchné čelo (11) je opatřené rozvádzacou

   VYNÁLEZU drážkou (12), ktorá je na koncoch přepojená priebežnými prietokovými kanálikmi (13b, 13a j do bočných irozrad ovacích drážok (14b, 14a) ústiacich do roztieracích štrbín (15b, 15a), vytvořených medzi'rozvádzačom (10) a telesom (20 ) hubicového bloku.