CZ20022459A3 - Způsob výroby nitě a výrobek alespoň zčásti vytvořený z této nitě - Google Patents
Způsob výroby nitě a výrobek alespoň zčásti vytvořený z této nitě Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20022459A3 CZ20022459A3 CZ20022459A CZ20022459A CZ20022459A3 CZ 20022459 A3 CZ20022459 A3 CZ 20022459A3 CZ 20022459 A CZ20022459 A CZ 20022459A CZ 20022459 A CZ20022459 A CZ 20022459A CZ 20022459 A3 CZ20022459 A3 CZ 20022459A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mat
- filaments
- roller
- lubrication
- lubricant
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 80
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 48
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 43
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N benzoin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- FNDFKMXAOATGJU-UHFFFAOYSA-N 1-phenyl-2-sulfonylethanone Chemical compound O=S(=O)=CC(=O)C1=CC=CC=C1 FNDFKMXAOATGJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 description 1
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 description 1
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229960002130 benzoin Drugs 0.000 description 1
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 238000009970 yarn dyeing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
- C03C25/20—Contacting the fibres with applicators, e.g. rolls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/096—Humidity control, or oiling, of filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G29/00—Arrangements for lubricating fibres, e.g. in gill boxes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Description
Způsob výroby nitě a výrobek alespoň zčásti vytvořený z této nitě
Oblast techniky
Vynález se týká výztužných vláken a kompozitních materiálů a zejména nanášení lubrikačních kompozic na nekonečná vlákna (nebo nitě) ze skla.
Dosavadní stav techniky
Výroba výztužných skleněných nití se jak známo provádí z praménků z roztaveného skla, vytékajících z otvorů vláknotvorné tryskové hlavy. Tyto praménky se táhnou ve formě nekonečných vláken, který se po té shromažďují do pramenových nití, které se pak odebírají.
Před jejich shromažďováním ve formě nití jsou nekonečná vlákna povlékána lubrikačním prostředkem průchodem přes lubrikační prostředek. Tento nános je potřebný pro získání nití a dovoluje jejich spojování s jinými organickými a/nebo anorganickými hmotami pro vytváření kompozitů.
Lubrikace slouží v prvé řadě jako mazivo a chrání nitě proti oděru vyplývajícího z tření nití při velké rychlosti po různých ústrojích v průběhu výše uvedeného způsobu. Lubrikace také může zajišťovat, zejména po polymeraci, ce-20 »0 »0 0·»» 00 0» »00 · · 0 0»·· listvost výše uvedených nití, t.j. spojení vláken uvnitř nitě mezi sebou. Tato celistvost je žádoucí zejména v oblastech textilního použití, kde nitě jsou vystaveny silným mechanickým třením. Jsou-li totiž vlákna mezi sebou málo spojena, snadněji se lámou a budou rušit funkci textilních strojů. Nitě, které nejsou celistvé, jsou kromě toho považovány za obtížně manipulovatelné.
Lubrikace se rovněž používá v případech, kdy tato celistvost není požadovaná, jako je tomu v případě výztužných nití, kde je sledována snaha zvýšit rychlost impregnace vyztužovanou hmotou. Při výrobě například trubek přímou impregnací, a z filamentového návinu, se používá otevřených nití, v nichž jsou jednotlivé filamenty od sebe oddělené. V tomto případě se používá malých množství lubrikace, zejména nižších než 0,5% hmotnosti.
Lubrikace rovněž usnadňuje smáčení a/nebo impregnaci nití vyztužovanými hmotami vytvořením vazeb mezi nitěmi a těmito hmotami. Na kvalitě adheze hmoty k nitím a schopnosti smáčení a/nebo impregnace nití hmotou závisí zejména mechanické vlastnosti kompozitů, získaných z uvedené hmoty a z nití.
Většina současně používaných lubrikačních prostředků jsou vodné lubrikační prostředky, s nimiž se dá jednoduše manipulovat, ale které musí být nanášeny na nekonečných vláknech ve velkých množstvích, aby byly účinné. Voda zpravidla představuje více než 90% hmotnosti těchto lubrikačních prostředků (zejména z důvodů viskozity), což vyžaduje nitě
-3• · · před použitím sušit, protože voda může škodit dobré adhezi mezi nitěmi a vyztužovanými hmotami. Tato sušení jsou dlouhá a nákladná a jejich účinnost není vždy optimální. Vyžadují použití velkokapacitních pecí. Když se navíc provádějí ve vlákenném stavu (t.j. před odebíráním nití získaných shromažďování nekonečných vláken) v úrovni nekonečných vláken (WO 92/05122) nebo v úrovni nití (US-A-3 853 605), vyžadují vřadit pod každou tryskovou hlavu sušicí zařízení, a když se provádějí na niťových návinech, vyvolávají rizika nepraviselektivní migrace složek lubrikačního prostnávinů (vodné lubrikace již mají tendenci se nepravidelně rozdělovat na nitích v důsledku jejich povahy), a eventuelně jevy barvení nití nebo deformace návinů. Deformace návinů se často pozoruje, neprovede-li se sušení, na návinech v přímými okraji (pramencových návinech) jemných nití (t.j. nití majících délkovou hmotnost 300-600 tex (g/km) nebo menší), povlečených vodnými lubrikačními prostředky .
dělné a/nebo ředku uvnitř
Pro odstranění těchto nedostatků byl vyvinut nový typ lubrikačních prostředků, prakticky prostých rozpouštědel, zvaných bezvodé. Bezvodé lubrikační prostředky jsou polymerizovatelné a/nebo zesíťovatelné roztoky, které obsahují eventuelně organická rozpouštědla a/nebo vodu v malých podílech, zpravidla nižších než 5 hmotn.%. S výhodou se liší od bezvodých lubrikačních prostředků jejich schopností se homogenně a rovnoměrně rozdělovat po povrchu nekonečných vláken, t.j. při vytváření filmů konstantních tlouštěk, přičemž se stává zbytečné jakékoli následné zpracování pro sušení nebo odstranění rozpouštědla, jelikož jeho malá množství se odpa-4• · ···· ·· ·· • · · ♦ · · » • · · · · · řují při nanášení lubrikačního prostředku na nekonečná vlákna a polymeraci lubrikačního prostředku.
Malá množství bezvodého lubrikačního prostředku, ukládaná na nekonečná vlákna, jsou značně menší než v případě vodných lubrikací. Při nanášení pomocí lubrikačního válečku se tak bude vytvářet na jeho povrchu film o tlouštce nedosahující 15 μπι v případě bezvodého lubrikačního prostředku místo tlouštky přibližně 90 μπι pro vodný lubrikační prostředek. Tato malá množství bezvodého lubrikačního prostředku se kromě toho nanášejí na nekonečných vláknech se značně vyšším výtěžkem, který může dosáhnout až 100% při vhodné volbě pracovních podmínek, zatímco při vodných lubrikačních prostředcích je tento výtěžek zpravidla řádově 40 až 75%.
Bezvodé lubrikační prostředky se dělí hlavně do tří kategorií.
První kategorie zahrnuje lubrikační prostředky polymerovatelné aktinickým zářením, jaké jsou popsány v patentovém spisu EP 0 570 283 a obsahují například:
- nejméně jeden mono- nebo polynasycený monomer a/nebo oligomer, typu polyesterakrylátu, epoxyakrylátu, silikonové sloučeniny, uretanakrylátu;
- nejméně jeden fotoiniciátor jako benzoin, acetofenon, benzofenon, sulfonylacetofenon a jejich deriváty, jakož i thioxanthony;
- popřípadě nejméně jedno organické rozpouštědlo; a eventuelně :
- přísady jako nejméně jedno smáčedlo, promotor adheze, pro-5tismrštovací činidlo, vazební činidlo sestávající zejména ze silanu.
Druhá skupina bezvodých lubrikačních prostředků je skupina tepelně polymerovatelných a/nebo zesítovatelných lubrikačních prostředků, jaké jsou popsány v patentových přihláškách FR 2 713 625 a 2 743 361.
Základní systém takových kompozic kupříkladu obsahuje;
- akrylickou složku a peroxidový radikálově tepelný spouštěč ,
- nebo epoxidovou složku a bezvodou složku, které polymerují vzájemnou reakcí.
Třetí kategorie bezvodých lubrikačních prostředků je předmětem francouzské patentové přihlášky FR 2 763 328: jedná se o lubrikace polymerovátelné při teplotě místnosti, jejichž základní systémy mohou obsahovat jeden nebo více homopolymerovatelných monomerů a/nebo nejméně dva monomery kopolymerovatelné bez vnějšího přívodu energie. V hypotéze kopolymerace dvou monomerů nebo směsí monomerů mohou být tyto monomery nanášeny ve formě jejich směsi v roztoku, bezprostředně po té, co byla vytvořena tato směs, nebo ve formě prvního stabilního roztoku, obsahujícího první monomer nebo směs monomerů a druhého stabilního roztoku, obsahujícího druhý monomer nebo směs monomerů. V této poslední variantě se na nekonečná vlákna nanáší nejprve první roztok a po té druhý roztok, a to nejpozději při shromažďování nekonečných vláken do nití. AŮ je tomu jakkoli, spouští se kopolymerace
obecně v tom okamžiku, kdy se uvedou do vzájemného styku první a druhý monomer na nekonečných vláknech a potřebný katalyzátor nebo katalyzátory.
Zpracování vystavením ultrafialovému záření a nebo zpracování tepelným zářením, potřebné pro polymeraci lubrikačních prostředků obou prvních uvedených typů, se provádí jednou nebo víckrát, po shromáždění nekonečných vláken do nití. Provede se tak někdy, podle uvažovaného použití a povahy nití, předběžné ozáření nebo ohřev v okamžiku odebíracího shromažďování nití v různých formách návinů, pro předpolymeraci lubrikačního prostředku, jehož vlastní polymerace se provádí v následujícím zpracování ozařováním nebo ohřevem, když se nit odvíjí pro specifické použití, pro něž je určena, t.j. textilní použití nebo vyztužování organických nebo anorganických hmot. Nit povlakovaná ještě nezpolymerovanou kompozicí nevykazuje celistvost v obecném smyslu tohoto termínu, neboť obalená vlákna, která ji tvoří, mohou po sobě klouzat. Tato nit je nyní snadno manipulovatelná, a když je navinuta ve formě návinů, může být snadno vyjmuta z návinů, aniž by byla podrobena předchozí polymeraci lubrikace. Nit, povlečená dosud nezpolymerovanou lubrikační kompozicí, má kromě toho dobrou schopnost smáčení a impregnace vyztužovanými materiály, přičemž k impregnaci tak může docházet rychleji (zisk produktivity) a získané kompozity tak mají homogennější vzhled a zlepšené určité mechanické vlastnosti.
Jak je popsáno ve spisu EP 0 570 283, může však mít polymerace lubrikačního prostředku ozářením nitě ultrafialo-Ί
| ♦ 9 · | • « | • · 9 9 | ·· 99 |
| • 9 9 | 9 | • 9 | |
| • 9 · 9 | 9 | • 9 | • 1 9 |
| 9 9 9 | • | 9 9 | 9 9 9 |
| 9 9 9 9 9 | 99 | • | 99 9999 |
vým zářením rovněž výhody.
Pokud jde o nanášení bezvodých lubrikačních prostředků na skleněných nekonečných vláknech, je známa řada postupů. Podle již zmíněné francouzské patentové přihlášky FR 2 763 328 se toto nanášení provádí pomocí válečku, rozprašovače, pomocí zařízení rovněž sloužícího jako shromaždovací ústrojí, nebo prostřednictvím jiných nití nebo nekonečných vláken, povlečených kompozicí a uvedených do styku se skleněnými vlákny. Tento postup se odvolává na konkrétní příklad provedení kompozitních nití, tvořených skleněnými nekonečnými vlákny a nekonečnými vlákny nebo nitěmi z termoplastových polymerů, vzájemně promísenými.
Z povahy řešení vyplývá, že nanášení rozprašováním je doprovázeno nevyhnutelně většími či menšími ztrátami lubrikační ho prostředku. Zpětné získávání tohoto ztraceného podílu, pokud je možné, představuje hendikep.
Nanášení prostřednictvím válečku nebo zařízení pro sdružování nekonečných vláken do nití spočívá v odebírání lubrikačního prostředku z kapalného filmu, který je více nebo méně viskózní a tlustý, na hladkém povrchu, majícím široká rozmezí fyzikálních vlastností, zejména tvrdost a mikroporozitu povrchu, typu povrchů na bázi amorfního grafitu nebo diamantu. Vychází-li se z konstatování, že chemická povaha bezvodých lubrikačních prostředků dovoluje jejich použití ve stále nižších množstvích, existuje v současné době potřeba vytvořit způsob tvorby, na makroskopicky hladkém povrchu typu grafitu, stále jemnějšího kapalného filmu, s dokonale
-84 44 44 4444 44 44
4 4 44 4 · · 4 4
4444 44 4 4» 4 • 44 444 444
444 44 4 · · 44 44*4 pravidelnou tloušťkou, který by byl byl ovladatelný, kontrolovatelný a reprodukovatelný. Je totiž možné očekávat, že odebírání lubrikačního prostředku na nekonečná vlákna z takového filmu skončí v povlékání nekonečných vláken minimálním množstvím lubrikačního prostředku, se zvýšeným výtěžkem nanášení, t.j. se zmenšením ztrát lubrikačního prostředku, a to ve zcela zvládnutých podmínkách. Konečně je samozřejmě sledována snaha získat nekonečná vlákna, nitě a vyztužené hmoty s jejich obsahem, mající mechanické vlastnosti, které jsou dostatečné nebo alespoň zachované nebo dokonce v určitých ohledech nové.
V současné době však neexistuje způsob, který by umožňoval například vytvořit na povrchu válečku z grafitu takový jemný film bezvodého lubrikačního prostředku regulovatelným způsobem. Ponoření dolní části válečku do lubrikačního roztoku, spojené s otáčením válečku, mají za následek tvorbu povrchu válečku s vrstvou, jejíž vlastnosti mohou být regulovatelné pouze v malé míře tím, že se obměňuje viskozita roztoku a rychlost otáčení válečku. Tato vrstva má příliš velkou tlouštku, a není možné předejít ztrátám lubrikačního prostředku v úrovni ústrojí pro shromažďování nekonečných vláken do nití, nebo odebírání nití s jejich vrháním odstředivou silou, vyplývající ze zvýšených použitých rychlostí.
Dále dosud neumožnil žádný systém přímého nanášení na lubrikační váleček pomocí dávkovacího čerpadla a vstřikovací trysky tvorbu požadovaného filmu.
Výše citovaný spis EP 0 570 283 kromě toho stručně
00
0 « * « · ♦ e ·0
| • 0 0 | 0 0 0 | • · | 0 0 |
| 0 000 | 0 0 0 | 0 0 | 0 |
| • 0 0 | 0 0 0 | 0 0 | 0 |
| 00 0 00 | 00 0 | 0 0 | 0 0 0 0 |
uvádí, v popisu obr.l, povlékací zařízení 13 tvořené nanášečem s potahem plsti zvlhčené reaktivní směsí pomocí dávkovacího čerpadla. Struktura plsti totiž dovoluje její nasáknutí roztokem zvlášť rovnoměrným způsobem. Odebírání lubrikačního prostředku navrhované evropským spisem, ve formě plsti, na skleněná nekonečná vlákna, nepřináší uspokojení v rámci výše popsaného technického problému, neboť nanášení požadovaných malých množství lubrikačního prostředku může být zajišťováno pouze za cenu relativního vysušení plsti. Vzhledem k nepravidelné struktuře vyplývající z povahy plsti, jejíž povrch má vlákna s různými rozměry, směry a strukturami, to však povede k riziku zachycování nekonečných skleněných vláken a tedy přetrhům těchto vláken. Pouze relativně vysoké podíly lubrikace jsou tak schopné nanášení způsobem popsaným v uvedeném spisu.
Podle zajímavého přístupu navrhuje patentová přihláška FR 2 767 539 ve způsobu výroby nitě z nekonečných vláken, v němž se tvoří velký počet vláken mechanickým tažením velkého množství praménků z roztavené termoplastické hmoty nebo hmot (zejména skla), nanášet na povrch nekonečných vláken před jejich sdružováním do nejméně jedné nitě směs v kapalném stavu, zejména bezvodý lubrikační prostředek, a to následujícím postupem. Kontinuálně se napájí rohož z vláken, mechanicky držených na způsob plsti nebo tkaniny, kapalnou směsí, z níž se kontinuálně odebírá alespoň část pomocí otáčejícího se válečku v dotyku s touto rohoží. Pomocí takového lubrikačního válečku se směs nanáší na vláknech v průběhu jejich tažení. Materiál lubrikačního válečku je samozřejmě zvolen tak, aby odolával oděru vyplývajícímu z tření vláken.
-10A ·♦ »·-»»«· ·· ·· ··* · » · * « · · • ·** 9 9. 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9
999 99 999 99 9999
Tento postup dovoluje nanášet na povrch nekonečných vláken tak nízká množství lubrikačního prostředku, zejména v současné době známých účinných bezvodých lubrikačních prostředků, jako je 0,5 až 1 hmotn.% vzhledem k hmotnosti nekonečných vláken, s výtěžkem nanášení blízkým nebo rovným 100%. Způsobem, který je dokonale reprodukovatelný a regulovatelný, může být na povrchu lubrikačního válečku vytvořen film bezvodého lubrikačního prostředku o konstantní tlouštce menší než 8 μπι. Tím, že je ztráta lubrikace snížena téměř na nulu, bude stačit přítok lubrikačního prostředku 160 až 350 g/h k tomu, aby vláknotvorná hlava produkovala 800 kg vláken za den.
Uvedená francouzská patentová přihláška kromě toho popisuje uložení rohože na nakloněné rovině, a její napájení lubrikačním prostředkem po kapkách, přitékajícím do horní části rohože, takže se lubrikace rozptyluje po celém povrchu rohože současně gravitací a kapilaritou. Kromě toho je třeba poznamenat, že při průmyslovém použití tohoto postupu jsou rozměry lubrikačního válečku a rohože nutně větší než rozměry povrchu souboru nekonečných vláken, který se má lubrikovat, nebot tato vlákna jsou často podrobována přesunům směrem do strany. Je samozřejmě vhodné se ujistit, že všechna vlákna jsou v každém okamžiku ve styku s lubrikačním válečkem, a to před tím, než tento váleček sám musí být opatřen rovnoměrným lubrikačním filmem po celé části jeho povrchu ve styku s vlákny. Není však možné se vyhnout tomu, aby postranní koncové oblasti lubrikačního válečku vstupovaly málo nebo dokonce nikdy nevstupovaly do styku s nekonečnými vlákny, nebot všechny tyto oblasti jsou dostatečně dimenzovány
-119 99 ··»··· 9» ·9 · 9 99 9 9999
99»· 99 9 «9 9
999 99 ·9 · 9 «99 999 999
999 99 99 9 ·« 999« pro to, aby zaručily, že všechna nekonečná vlákna jsou vystavena nánosu směsi. Jedním z důsledků je, že v těchto oblastech postranních konců lubrikačního válečku, jakož i v odpovídajících oblastech rohože, je více nebo méně váznoucí směs. Navíc bylo možné v těchto oblastech konstatovat, že kapalná směs může reagovat podle typu lubrikačního prostředku pod vlivem vnějších prvků jako vody, oxidu uhličitého, zvýšené teploty, při tvorbě kondenzátů a gel, přičemž tento typ chemických reakcí má kromě toho sklon se šířit směrem ke středu rohože a lubrikačního válečku, včetně jeho oblastí podílejících se reálně na přenosu směsi na nekonečná vlákna. Tento jev má za následek oblasti vysychání na povrchu válečku. Tento nedostatek lubrikace vyvolává nedostatečnou ochranu nekonečných vláken, což se projevuje tvorbou chomáčů nebo přetrhů nekonečných vláken v úrovni vláknového souboru. Vynález si proto klade za úkol odstranit tento nedostatek.
Podstata vynálezu
Vynález přináší způsob výroby nitě z nekonečných vláken, při kterém se vytváří větší počet nekonečných vláken mechanickým tažením většího počtu praménků z roztavené termoplastické hmoty nebo hmot, vytékajících z tryskových otvorů nejméně jednoho vláknotvorného zařízení, přičemž se při způsobu nanáší na povrch alespoň části nekonečných vláken směs v kapalném stavu před tím, než se vlákna sdružují do nejméně jedné nitě, přičemž se při způsobu kontinuálně nechává nasáknout (t.j. kontinuálně se napájí pro napouštění) absorpční rohož směsí v kapalném stavu, alespoň část této směsi se kontinuálně odebírá prostřednictvím válečku, otáčejícího se
-129 · · ·*· ·4 «« ·»«* • · · ·
99
9 9 9
9 9
9 9
9999 ve styku s uvedenou rohoží, a směs se nanáší z lubrikačního válečku na nekonečná vlákna během jejich tažení. Vynález spočívá konkrétně v tom, že rohož je otáčivě unášena podle osy rovnoběžné s osou lubrikačního válečku.
Bylo totiž konstatováno, že toto uspořádání má takovou povahu, že vyvolává cirkulaci kapalné směsi z postranních koncových oblastí rohože a lubrikačního válečku směrem ke středním oblastem, čímž je bráněno nehybnosti směsi a tvorbě gelu, k němuž dochází v těchto postranních oblastech. Je tak k dispozici prostředek zaručující, že postranní oblasti lubrikačního válečku a rohože jsou trvale zásobeny čerstvou a kapalnou směsí tak, že doba pobytu lubrikačního prostředku v plsti před obnovou je dostatečně krátká, takže různé chemické reakce, spojené s vnějšími podmínkami, vyvolají nevýznamné porušení kvality přenosu lubrikačního prostředku na váleček. Při vyřešení problému tvorby gelu zachovává způsob podle vynálezu kvalitativní vlastnosti, které jsou odpovídají odebírání směsi válečkem tohoto typu kontaktem s napájenou rohoží. Tyto výše zmíněné vlastnosti jsou homogenita, tenkost a rovnoměrnost tlouštky filmu směsi na válečku. Dále dochází k maximálnímu výtěžku lubrikačního materiálu a kvalitě nanášení.
Absorpční rohož je s výhodou:
- buď rohož z mechanicky držených vláken, jako je plst nebo tkanina,
- nebo houbovitý elastomerní a stlačitelný materiál, zejména pěnová hmota na bázi polymeru jako je polyuretan, poly(tetrafluorethylen), polybudadien....., eventuelně vyz-130
Μ·
0*0
9 *
»· 09*0
00 < 0 0 0
0 0
9· «
0 0 04 9009 tužený, například mřížovinou ze skleněných vláken.
Ve všech případech musí být rohož inertní vůči lubrikačnim složkám, jak z chemického hlediska (destrukce polymerních řetězců...), tak i z mechanického hlediska (nabývání na objemu, odolnost proti otěru...).
Když se použije houbovitý elastomerní materiál, má s výhodou dost vysokou hustotu s průměry pórů menšími než 200 mikrometrů a relativně homogenní rozdělení se stlačitelností troj- až desetinásobku objemu. Používá se zejména ve formě manžet nebo pásů obecně vyztužených mřížovinou v polymerních vláken (polyamidových, polypropylenových, polyethylenových....), skleněných vláken, přírodních celulózových vláken, aby se potlačily schopnosti protažení, aniž by se ovlivnila stlačitelnost.
Podle nejběžnějšího provedení jsou všechna nekonečná vlákna tvořící nit ze skla. Vynález však nevylučuje variantu, v níž je nit tvořena skleněnými vlákny a organickými vlákny, přičemž pouze skleněná vlákna jsou opatřena nánosem směsi v kapalném stavu nebo naopak jsou organická vlákna rovněž opatřena tímto nánosem, nebo nánosem odlišného lubrikačního prostředku, přičemž jednotlivé lubrikační kompozice jsou zejména schopné vzájemně spolu reagovat. Organickými nekonečnými vlákny se rozumí polymerní termoplastická vlákna, jako z polypropylenu, polyamidu nebo polyesteru. Tato polymerní nekonečná vlákna mohou být vrhána mezi již lubrikovaná nekonečná vlákna, před sdružováním všech těchto nekonečných vláken do nitě, jak je popsáno v patentovém spisu EP
| « | 9999 | 9 9 | • « | ||
| ♦ · 9 | • | 9 9 | 9 | • | 9 9 |
| • 9 9 · | » | 9 9 | 9 | • | 9 |
| • I · | • | 9 9 | 9 | • | • |
| ·* · ·« | ·· | 9 | 9 · | • « A « |
599 695.
Vzhledem k výše uvedeným vlastnostem bezvodých lubrikačních prostředků, jako je výborná schopnost smáčení nekonečných vláken, je pochopitelné, že kapalná směs, která se má nanášet na nekonečná vlákna, v přednostním případě sestává z takové bezvodé lubrikace, pro jejíž definování se odvoláváme na obsah patentu EP 0 570 283 a francouzských patentových přihlášek FR 2 713 625, 2 743 361 a 2 763 328, které již byly citovány.
Podle dalších vlastností způsobu podle vynálezu, uváděných v pořadí vzrůstající výhodnosti, jsou povrchy rohože a lubrikačního válečku poháněny v jejich linii dotyku translačními pohyby ve stejných směrech, ve stejném smyslu, a v tomto posledním případě může být rychlost posunu povrchu rohože 0,5 až 50% rychlosti povrchu lubrikačního válečku. Toto uspořádání je výhodné zejména v případě přetržení jednoho nebo více nekonečných vláken. Ta mají totiž sklon ulpívat k lubrikačnímu válečku, ale jsou odtlačována v úrovni jeho linie dotyku s rohoží v důsledku toho, že rychlost posunu povrchu rohože je nižší než rychlost válečku. Když je naopak rychlost posunu povrchu rohože vyšší než je rychlost válečku, jsou eventuelní přetržená nekonečná vlákna způsobilá být unášena mezi rohoží a válečkem, což značně komplikuje postupy obnovování provozu výroby nitě z nekonečných vláken.
Podle jiného provedení jsou povrchy rohože a lubrikačního válečku poháněny v jejich linii dotyku translačními pohyby ve stejném směru, ale opačném smyslu. Rychlost posunu
| 9 ·· | 9· | 9« | 99 | |||
| • 9 9 | 9 | • 9 | • | 9 | 9 9 | |
| • ··· | 9 | 9 9 | 9 | • | 9 | |
| • · · | 9 | • 9 | • | 9 | 9 | |
| 09 9 >9 | 9« | • | 9« | • 999 |
povrchu rohože je tedy s výhodou nižší o 20% než rychlost lubrikačního válečku. Směs v kapalném stavu totiž nejprve difunduje do tloušfky rohože, a po té k odebírání lubrikačním válečkem dochází kapilaritou. Bylo pozorováno, že při příliš vysoké rychlosti rohože tento proces nemůže probíhat dostatečně pravidelným způsobem, nebot doba oddělující přívod směsi v kapalném stavu do styku s bodem rohože a vstupem tohoto bodu do styku s lubrikačním válečkem se stává příliš krátkou. Z toho vyplývá různorodost kapalného filmu, vytvářeného na lubrikačním válečku.
Součástí vynálezu je rovněž dvojnásobné nebo vícenásobné použití způsobu podle vynálezu na nekonečných vláken během jejich tažení a před sdružováním do nitě nebo nití, za účelem přenášet na nit nebo nitě kapalné kompozice, způsobilé vzájemně spolu reagovat, zejména při teplotě okolního prostředí, kopolymerací složek náležejících k takovým odlišným složkám. Jinak řečeno, nebrání nijak nároky na prostor, potřebné pro provádění způsobu podle vynálezu, možnosti vzájemně kombinovat dvě nebo více takových zařízení pro provádění dvojnásobného nebo vícenásobného nanášení na jediný soubor nekonečných vláken, jak je popsáno v patentovém spisu FR 2 763 328.
V případě takového dvojího nebo vícenásobného nanášení je kromě toho možné, aniž by se opustil rámec vynálezu, provádět jedno nebo více nanášení směsi pomocí zařízení odlišných od těch, jaká byly popsána výše, za předpokladu že první z nanášení se provádí prostřednictvím rohože a lubrikačního válečku podle vynálezu. Pro získání lubrikačního ná-16* ·· ·· « • ··· ·· ···· • · · • · · ·* • · · • « • · · ··· w· • 9 9 »<· » • · ·· ···· nosu dobré kvality na nekonečných vláknech, t.j. rovnoměrného, s regulovatelnou a pravidelnou tloušťkou, je totiž nejdůležitější kvalita nánosu první složky lubrikace, což je dobře známé v daném oboru.
Vynikající vlastnost způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že dovoluje použití, pro provádění druhého nánosu směsi a/nebo následujícího nánosu, relativně málo propracovaná zařízení, která však jsou způsobilá dosáhnout velmi dobrou konečnou kvalitu lubrikace. Toto zařízení může sestávat například z válečku pro sdružování vláken a měnění směru, které je opatřeno, na dně jeho drážky, kanálkem pro přívod směsi určeným pro druhé nanášení nebo následné nanášení. Zajišťuje, že nekonečná vlákna, před tím opatřená povlakem první směsi, vejdou do styku s další směsí, a to současně se shromažďováním nekonečných vláken a nitě, a eventuelním měněním směru této nitě.
Nitě získané způsobem podle vynálezu se zpravidla shromažďují ve formě návinů na otáčejících se nosičích. Nitě získané podle vynálezu jsou snadno odebíratelné z návinů a dá se s nimi snadno manipulovat.
Nitě mohou být rovněž shromažďovány na přesouvajících se nosičích. Mohou být totiž vrhány ústrojím, sloužícím rovněž pro jejich tažení, ke sběrnému povrchu, přesouvajícímu se napříč ke směru vrhaných nití, za účelem získání plošného vláknového souboru vzájemně promísených nekonečných vláken, nazývaného rohož (mat). Mohou rovněž být stříhány před tím, než jsou sbírány, a to ústrojím sloužícím rovněž k je-17-
jich tažení.
Nitě získávané podle vynálezu mohou také být po odebírání v různých formách, zejména návinů nití z nekonečných vláken (pramencových návinů, přaden, potáčů...), ve formě nastříhaných nití, přičemž mohou být shromažďovány ve formě spletených šňůr, přástů, rohoží nebo sítí, tkaných nebo netkaných, atd. Skleněná vlákna tvořící tyto nitě mohou mít průměr od 5 do 30 mikrometrů a sklo použité pro vytváření těchto vláken může být zejména sklo E, sklo AR (odolné proti alkáliím), sklo C, sklo R, sklo Z, sklo S, sklo D, atd.
Nitě získané způsobem podle vynálezu mohou být výhodně spojeny s různými hmotami, které mají být vyztužovány, za účelem vytváření kompozitních výrobků, vykazujících dobré mechanické vlastnosti. Kompozitní materiály jsou s výhodou získány kombinováním nejméně jedné ze skleněných nití podle vynálezu a nejméně jedné organické a/nebo anorganické hmoty, přičemž podíl skla uvnitř těchto kompozitů je zpravidla od 20 do 80 hmotn.%.
Vynález tak rovněž přináší výrobek, tvořený alespoň zčásti z nitě získané způsobem, jaký je popsán výše. Tato nit může být podrobena následnému zpracování stříháním, tkaním, mechanickému vrhání nebo jakémukoli jinému tvarovému zpracování. Eventuelně je smísena s organickou nebo minerální hmotou pro zajišťování jejího vyztužování.
Tato nit vykazuje ztrátu žíháním nanejvýše rovnou 3% hmotnosti a v některých provedeních dokonce nanejvýše 1%
hmotnosti.
Další vlastnosti a výhody budou patrné u následujícího popisu příkladů provedení.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňují obr.l až 3 schematické znázornění tří zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Zařízení obsahují zásobník 1 lubrikačního prostředku, udržovaný eventuelně na konstantní teplotě, zajištující dobré uchovávání materiálu za účelem zaručení stability podmínek dávkování. Podle obr.1 se lubrikační prostředek nasává čerpadlem 2 membránového nebo peristaltického typu, vystavující tekutiny zvlášt malým smykovým účinkům. Nasávané množství se přenáší na rozdělovači plst 10 po té, co prošlo průtokoměrem 2- Současně s průtokoměrem 2 a s čerpadlem 2 je dále spojen počítač 4, za účelem trvalého přizpůsobování objemu nebo hmotnosti lubrikačního prostředku, vydávaných čerpadlem 2 v závislosti na informaci poskytované průtokoměrem.
Zařízení z obr.2 a 3 používají pro napájení plsti 10 zdroje 5 stlačeného vzduchu na hlavové straně tekutinového okruhu před zásobníkem 1. Podle obr.2 prochází lubrikační prostředek, pocházející ze zásobníku 1, průtokoměrem 2 a regulačním šoupátkem 6, spojenými oba s mikropočítačem 4. Tentokrát používá mikropočítač 4 informaci vydávanou průtokomě-190 · 0 · · 0 ·· ·· • · · · · 0 · 0 0 0 0· · rem 3 pro ovládání, v reálném čase, eventuelní korekce průtoku prostřednictvím regulačního šoupátka 6.
Tato regulační funkce je zajišťována, ve zjednodušeném zařízení znázorněném na obr.3, regulačním volumetrickým šoupátkem 7 s kompenzací teploty, vřazeným do tekutinového okruhu mezi zdrojem 5 vzduchu pod tlakem a zásobníkem 1. Šoupátko 7, s integrovanou regulační funkcí a autonomní, činí přebytečným použití pomocného zařízení počítačového typu pro řízení a zadávání povelů.
Plst 10 je kontinuální pás, unášený otáčením okolo dvou válečků 14 a 15 s vodorovnými osami. Jiná doporučená varianta spočívá v tom, že se pro unášení kontinuálního pásu nahradí dva válečky 14, 15 z obrázku jediným válečkem, uloženým tak, že zajišťuje kontakt plsti 10 s lubrikačním válečkem 11. Plst 10, pravidelně napájená lubrikačním prostředkem, slouží pro jeho rozdělování na část povrchu unášecího válečku 11, která je o něco větší než je část, která je ve styku s vlákenným souborem 12 vláken, vydávaných vláknotvornou tryskovou hlavou 13., během jejich tažení. Lubrikační váleček 11 má osu rovnoběžnou s osami válečků 14 a 15, unášejících plst 10.
Lubrikační váleček 11 je poháněn do otáčení ve směru odpovídajícím smyslu tažení nekonečných vláken, a s lineární obvodovou rychlostí 50 až 150 m/min (možno srovnat s rychlostí posunu nekonečných vláken: 600 a 4000 m/min).
Poloha válečků 14 a 15 je seřizovatelná, což dovoluje
-20měnit sklon soustavy, i tlak vyvíjený tímto Plst 10 je unášena ve kterou tvoří, vůči plsti 10, jakož souborem na lubrikační váleček 11. smyslu odpovídajícím smyslu otáčení lubrikačního m/miu.
válečku 11, a lineární rychlostí 0,10 až 75
Tok lubrikačního prostředku a jeho rozdělování v plsti 10 závisí na viskozitě lubrikace, parametrech plsti (povaze složek, hustotě, struktuře, rozměrech), na tlaku, který vyvíjí na lubrikační váleček, jakož i na parametrech pohybů plsti a lubrikačního válečku.
Struktura plsti a viskožita lubrikačního prostředku jsou vzájemně úzce vázané. Například hustá plst bude povrchově smáčena viskózní lubrikací, zatímco kapalná lubrikace snadno vnikne do málo husté plsti a bude vytékat, aniž by se rozprostírala po celé její šířce. Sklon plsti má rovněž určitý vliv na rozdělování lubrikačního prostředku tím, že dodává větší nebo menší účinek gravitačním silám. Tato možnost dovoluje seřizovat funkci nebo kompenzovat eventuelní nedostatečná rozdělování, vyplývajících z toho, že plst není dobře přizpůsobená.
Optimální vztahy mezi viskozitou lubrikačního prostředku a hustotou plsti jsou informativně uvedeny v následující tabulce, pro výše uvedené hodnoty rychlostí, pro sklon plsti 30° vzhledem k vodorovnému směru, délku toku 6 cm, šířku rozdělování 6 cm a tlak pracovního válce na povlékací zařízení o velikosti 0,1 MPa (1 bar):
21• · • ··
Viskozita lubrikačního prostředku při 20°C (cP) <20
20-50
50-100
100-250
250-400
Hustota plsti (g/dm3) 200-400 150-250 125-175 100-150 <100
Povaha plsti zasahuje do kvality rozdělování lubrikačního prostředku kritérii vázanými k typu použitého vlákna, t.j. chemické povaze těchto vláken, jejich průměru a homogenitě .
Velká většina vláken, tvořících plsti, sestává z celulózových nebo vlněných vláken, začínají být také používány syntetické materiály, jako polypropylenová nebo polyesterová vlákna.
Pro lubrikační kompozice, jejichž složky jsou málo polární, jsou dobře přizpůsobené syntetické plsti polypropylenového typu a chemická kompatibilita je uspokojivá. Pro kompozice s vyhraněnou polární povahou (což není případ pro mnoho složek tvořících lubrikační prostředky) jsou nejvýhodnější přírodní plsti typu vlny (hydrofilnější).
Chemická kompatibilita různých materiálů plstí může být obměňována v jednom nebo druhém smyslu vhodným chemickým zpracováním vláken. Vzájemné interakce se složkami lubrikačního prostředku (které jsou, vzhledem k jejich malé molekulové hmotnosti, velmi dobrými rozpouštědly), se stávají ob-22* · · · » ···· ·· ·· ··« · « · ··«« ···· · · · · · · tížně kontrolovatelnými. Ve většině případů je dávána přednost vláknům bez zpracování.
Obecně musí být průměr vláken co možná nejhomogennější, aby se usnadnil přenos lubrikačního prostředku na váleček. Heterogenita vláken, zejména přítomnost hrubých vláken, vyvolává lokalizované rozdíly tloušťky filmu lubrikačního prostředku na povrchu lubrikačního válečku, které jsou však schopné vyvolávat popraskání válečku vysoušením. Je dávána přednost vláknům malého průměru (zpravidla menšího než 20 mikrometrů). Kromě toho musí být délka vláken, jejich ohebnost a jejich propletení dostatečně velké pro to, aby se zabránilo jakémukoli proplétání celých vláken nebo popraskání na povrchu válečku. Přítomnost cizích prvků na povrchu válečku zpravidla vyvolává praskliny, jejichž původ se posléze dá obtížně zjistit.
Přenos lubrikačního prostředku na lubrikační váleček je větší než 95% při normální funkci. Pro získání takové schopnosti je možné působit na různé parametry.
V prvé řadě vyvolává tlak, vyvíjený plstí na váleček, tvorbu stlačeného pásma uvnitř plsti, v němž je tok silně zmenšen. Nesmí však být příliš vysoký, aby nevyvolával poškození plsti, válečku nebo mechanismů pro jeho pohon.
Otáčející se váleček přenáší lubrikační prostředek, jaký je k dispozici, který je dostatečně kompatibilní s materiálem válečku, aby nevyvolával nesmáčivost. Navíc je lubrikační prostředek vždy v množství, které je značně nižší
-23• 1 · · t 1 · • ι · · » * ··· · · · · · · ··· · · · · · ·· ···· než jaké může váleček odebrat.
Jako příklad je možno uvést, že pro grafitový váleček o průměru 40 mm a délce styku plsti a válečku 80 mm je tlak, který je třeba vyvinout, ve většině případů od 0,2 do 2 barů (0,02-0,2 MPa).
Dále má relativní rychlost válečku vzhledem k plsti určitý vliv na přenos plst/váleček. Když má lubrikace malou viskozitu a velmi účinné smáčení na povrchu válečku (obecně u málo polárních lubrikačních prostředků) a/nebo když konečný výrobek vyžaduje vysokou ztrátu žíháním, je užitečné zvýšit výše uvedenou relativní rychlost pro to, aby se zvětšil odebírací povrch, který se má smáčet a nakonec se zvýšilo množství unášeného lubrikačního prostředku. Když je použit váleček z grafitu o průměru 40 mm, poskytne ve většině případů uspokojivé výsledky měnění otáčení válečku od 50 do 150 t/min.
Třetí a poslední parametr, který je třeba vzít v úvahu pro kvalitu přenášení mezi plstí a válečkem, je chemická povaha a stav povrchu válečku. Tento parametr je ostatně ještě významnější pro kvalitu přenosu mezi válečkem a vlákny.
Jelikož jsou hlediska přenosu plst/váleček a váleček/skleněná vlákna úzce spojena, je v současné době nej lepší materiál grafit nebo jeho deriváty.
Pokud jde o oblasti postranních konců lubrikačního
-24• ♦· ¢1 ···· ♦ < ·· ·· « ·« · * * « ♦ ···· ·· · ·· · «· · ♦ ♦ · · · · O · • · · · · ♦ ··· • · · · · 9· * · · · · · · válečku 11, které se dostávají zřídka a popřípadě nikdy do styku s nekonečnými vlákny 12, stejně jako i odpovídající oblasti plsti 10, je možné konstatovat, že přestože nedochází k odebírání lubrikačního prostředku nekonečnými vlákny v těchto pásmech, nepodstupuje lubrikační prostředek, který se zde udržuje v kapalném stavu, žádnou kondenzační reakci, ani transformaci do více nebo méně pevného stavu. Pozorování dovoluje přisoudit tento jev tomu, že v jádru plsti 10 dochází k cirkulaci lubrikačního prostředku od jeho bočních okrajů k jeho středu, t.j. k oblasti styku s nekonečnými vlákny, a tedy odebírání lubrikačního prostředku těmito vlákny. K této cirkulaci dochází v důsledku toho, že se plst 10 podle vynálezu uvádí do pohybu.
To poskytuje úplné řešení výše popsaného problému želatinování.
Při normální funkci dovoluje technika nanášení bezvodých lubrikačních prostředků, jaká byla výše popsána, výtěžek nanášení velmi blízký nebo rovný 100%. Při použití vodných lubrikací je tento výtěžek řádově 40 až 75%. Jelikož ceny výchozích surovin (vztažené na suchý základ) jsou v podstatě stejné, je v případě nanášení tímto způsobem ekonomický efekt bezvodých lubrikací zjevný.
Navíc je z ekologického hlediska zajímavé zrušit zdroj potencielně znečištujících odpadů, a s tím spojené přídavné náklady na likvidaci vytvářených odpadních vod. V případě produkce odpadních vod (zpravidla ve velmi malých množstvích) ve fázích čištění, ukazují pokusy nebo funkce
v konkrétních podmínkách i to, že veškeré odpady jsou organické povahy, mohou být tyto odpady snadno likvidovány spalováním v k tomuto účelu přizpůsobených zařízeních.
• · 4 44 4 49 4* *
-264 C < 4 4 · 4 4 4 4
444* 4 « 4 «4 · *44 444 44* *44 * 4 *4 ♦ *4*444
Iřjiřs kÁ-R
TTílf'
PATENTOVÉ
Claims (24)
- NÁROKY1. Způsob výroby nitě z nekonečných vláken, při kterém se vytváří větší počet nekonečných vláken (12) mechanickým tažením většího počtu praménků z roztavené termoplastické hmoty nebo hmot, vytékajících z tryskových otvorů nejméně jednoho vláknotvorného zařízení (13), přičemž se při způsobu nanáší na povrch alespoň části nekonečných vláken (12) směs v kapalném stavu před tím, než se vlákna sdružují do nejméně jedné nitě, přičemž se při způsobu kontinuálně nechává nasáknout absorpční rohož směsí v kapalném stavu, alespoň část této směsi se kontinuálně odebírá prostřednictvím válečku (11), otáčejícího se ve styku s uvedenou rohoží (10), a směs se nanáší z lubrikačního válečku (11) na nekonečná vlákna během jejich tažení, vyznačený tím, že rohož (10) je otáčivě unášena podle osy rovnoběžné s osou lubrikačního válečku (11).
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že absorpční rohož (10) je rohož z mechanicky držených vláken, jako je plst nebo tkanina.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že absorpční rohož (10) je houbovitý elastomerní materiál, zejména pěnová hmota na bázi polymeru jako je polyuretan, póly(tetrafluorethylen), eventuelně vyztužený.
- 4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznače-27♦ ♦* * ·· · 9· ·· ··· ·· ··«·« • · ·· «« · · » · • · · · · ♦ · 9 9999 99 99 9 «· ··«· ný tím, že nekonečná vlákna (12) obsahují polymerová vlákna a skleněná vlákna.
- 5. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že směs v kapalném stavu je bezvodý lubrikační prostředek nebo složka bezvodého lubrikačního prostředku.
- 6. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že povrchy rohože (10) a lubrikačního válečku (11) jsou poháněny v jejich linii dotyku translačními pohyby ve stejném směru.
- 7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že povrchy rohože (10) a lubrikačního válečku (11) jsou poháněny v jejich linii dotyku translačními pohyby ve stejném smyslu.
- 8. Způsob podle nároku 7, vyznačený tím, že rychlost translačního pohybu povrchu rohože (10) je 0,5 až 50% rychlosti pohybu povrchu lubrikačního válečku (11).
- 9. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že povrchy rohože (10) a lubrikačního válečku (11) jsou poháněny v jejich linii dotyku translačními pohyby v opačných smyslech.
- 10. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 9, vyznačený tím, že se postupně nanáší na povrch nekonečných vláken (12) více směsí, přičemž první z těch nanášení se provádí prostřednictvím rohože (10) a lubrikačního válečku (11), a následující nánosy se provádějí pomocí shodných nebo odlišných zařízení.-289« 9 9 * * 99199999 99 ♦ 99 ·99 999 99 99 9 99 9 9 999 999999 99 99 9 »» 9999
- 11. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 10, vyznačený tím, že napájení rohože (10) se provádí rozdělováním pomocí dávkovacího čerpadla (2), zejména membránového nebo peristaltického typu.
- 12. Způsob podle nároku 11, vyznačený tím, že prostředky pro napájení rohože (10) obsahují zařízení pro trvalé ovládání, sestávající z průtokoměru (3) vřazeného do okruhu tekutiny mezi čerpadlem (2) a rohoží (10) a ústrojím pro řízení a zadávání povelů (4), jako počítačem, připojeným současně k průtokoměru (3) a k čerpadlu (2).
- 13. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 10, vyznačený tím, že napájení rohože (10) se provádí přívodem plynu pod tlakem (5) na přívodní straně zásobníku (1) směsi v kapalném stavu.
- 14. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že prostředky pro napájení rohože (10) obsahují zařízení pro regulaci sestávající z průtokoměru (3) a regulačního šoupátka (6), vřazených do tekutinového okruhu mezi uvedený zásobník (1) a rohož (10) a ústrojí (4) pro řízení a zadávání povelů, jako počítač připojený současně k průtokoměru (3) a regulačnímu šoupátku (6).
- 15. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že prostředky pro napájení rohože (10) obsahují zařízení pro regulaci sestávající z volumetrického regulačního šoupátka (7) s kompenzací teploty, vřazeného do tekutinového okruhu mezi-29β» 000 0 00 00 0« 000 0 00 0 0 · 0 00000 00 0 0· 0 00 000 00 00 0 0 0 0 0 000 000 099 09 9· * 00 0000 přívodem tlakového vzduchu (5) a uvedeným zásobníkem (1).
- 16. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že rohož (10) je zvolena mezi syntetickými plstmi nebo tkaninami, zejména z polypropylenu nebo polyesteru a mezi přírodními plstmi nebo tkaninami, zejména z vlny nebo celulózy.
- 17. Způsob podle nároku 16, vyznačený tím, že rohož (10) je v podstatě tvořena vlákny s průměry menšími než 20 gm.
- 18. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 17, vyznačený tím, že lubrikační válec (11) vykazuje mikroporozitu povrchu o velikosti pórů menší než 10 μιη.
- 19. Způsob podle nároku 18, vyznačený tím, že povrch lubrikačního válce (11) je vytvořen z grafitu nebo jeho derivátů.
- 20. Způsob podle kteréhokoli z nároků podle nároků 1 až 19, vyznačený tím, že tloušťka filmu uvedené směsi v kapalném stavu, vytvořeného na povrchu lubrikačního válce (11), je nižší než 8 μπι, s výhodou od 3 do 5 μπι.
- 21. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 20, vyznačený tím, že uvedená směs v kapalném stavu se nanáší na nekonečná vlákna (12) v podílu nanejvýše 3% hmotnosti, s výhodou nanejvýše 1% hmotnosti, vzhledem k hmotnosti nekonečných vláken (12).
9 ♦· • 9 « • 99 • 9 «9 9 9 99 « 9 • 9 99 • 9 · 9 9 • • 9 9 9 • 9 9 • 9 9 • 99 ♦ ♦ • 9 9 9 9 9 9 9 9 - 22. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 21, vyznačený tím, že se používá postupně za sebou vícekrát pro samostatné přenášení směsí v kapalném stavu, způsobilých vzájemně spolu reagovat, na nekonečná vlákna (12).
- 23. Výrobek tvořený alespoň zčásti nití získanou způsobem podle kteréhokoli z nároků 1 až 22, která nebyla podrobena žádnému následnému zpracování nebo byla podrobena stříhání, tkaní, způsobu mechanického vrhání nebo podobnému způsobu a/nebo byla smísena s organickou nebo minerální hmotou pro vyztužování této hmoty.
- 24. Výrobek vytvořený podle nároku 23, vyznačený tím, že nit, která ho alespoň zčásti tvoří, vykazuje ztrátu žíháním nanejvýše rovnou 3% hmotnosti, s výhodou nanejvýše rovnou 1% hmotnosti.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9911046A FR2798125B1 (fr) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Procede de fabrication d'un fil et produits comprenant ce fil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20022459A3 true CZ20022459A3 (cs) | 2003-11-12 |
Family
ID=9549521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20022459A CZ20022459A3 (cs) | 1999-09-03 | 2000-08-24 | Způsob výroby nitě a výrobek alespoň zčásti vytvořený z této nitě |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6884469B1 (cs) |
| EP (1) | EP1409426B1 (cs) |
| AT (1) | ATE367365T1 (cs) |
| CA (1) | CA2393194A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ20022459A3 (cs) |
| DE (1) | DE60035620T8 (cs) |
| FR (1) | FR2798125B1 (cs) |
| WO (1) | WO2001017923A2 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015084753A1 (en) | 2013-12-03 | 2015-06-11 | Ocv Interllectual Capital, Llc | Uv-curable glass fiber sizing compositions |
| WO2019115587A1 (de) | 2017-12-14 | 2019-06-20 | Basf Se | Vorrichtung und verfahren zur imprägnierung von einzelfasern, einzelfäden oder einzelrovings |
| CH719452A1 (de) | 2022-02-25 | 2023-08-31 | Ssm Schaerer Schweiter Mettler Ag | Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns. |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB668319A (en) * | 1949-03-28 | 1952-03-12 | Charles Frederick Dulken | Improvements in or relating to yarn conditioning devices |
| FR1161659A (fr) * | 1956-11-19 | 1958-09-03 | Perfectionnements aux dispositifs pour la distribution de liquide sur une surface enmouvement | |
| GB1273377A (en) * | 1968-09-03 | 1972-05-10 | Johns Manville | Method and apparatus for applying a continuous and uniform layer of coating material to an applicator roll |
| US3853605A (en) | 1970-12-01 | 1974-12-10 | Ppg Industries Inc | Process for applying a coating composition to glass fibers and the resulting coated fibers |
| US5055119A (en) | 1990-09-13 | 1991-10-08 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Method and apparatus for forming migration free glass fiber packages |
| FR2691171B1 (fr) | 1992-05-15 | 1994-12-23 | Vetrotex France Sa | Procédé de fabrication d'un fil continu par étirage mécanique et produits en résultant. |
| FR2698038B1 (fr) | 1992-11-19 | 1995-01-27 | Vetrotex France Sa | Procédé et dispositif de formation d'un fil composite. |
| FR2713625B1 (fr) | 1993-12-09 | 1996-02-23 | Vetrotex France Sa | Procédé de production de fils de verre ensimés et produits résultants. |
| FR2743361B1 (fr) | 1996-01-05 | 1998-02-06 | Vetrotex France Sa | Composition d'ensimage pour fils de verre, procede utilisant cette composition et produits resultants |
| FR2763328B1 (fr) | 1997-05-14 | 1999-07-02 | Vetrotex France Sa | Procede de production de fils de verre ensimes et produits resultants |
| FR2767539B1 (fr) | 1997-08-21 | 1999-10-01 | Vetrotex France Sa | Procede de fabrication d'un fil et produits comprenant ce fil |
-
1999
- 1999-09-03 FR FR9911046A patent/FR2798125B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-24 CZ CZ20022459A patent/CZ20022459A3/cs unknown
- 2000-08-24 DE DE60035620T patent/DE60035620T8/de active Active
- 2000-08-24 WO PCT/FR2000/002364 patent/WO2001017923A2/fr not_active Ceased
- 2000-08-24 AT AT00958729T patent/ATE367365T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-08-24 CA CA002393194A patent/CA2393194A1/fr not_active Abandoned
- 2000-08-24 US US10/149,633 patent/US6884469B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-08-24 EP EP00958729A patent/EP1409426B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001017923A2 (fr) | 2001-03-15 |
| WO2001017923A3 (fr) | 2001-06-14 |
| DE60035620T8 (de) | 2008-09-18 |
| FR2798125B1 (fr) | 2001-10-05 |
| US6884469B1 (en) | 2005-04-26 |
| DE60035620T2 (de) | 2008-05-21 |
| EP1409426B1 (fr) | 2007-07-18 |
| DE60035620D1 (de) | 2007-08-30 |
| ATE367365T1 (de) | 2007-08-15 |
| CA2393194A1 (fr) | 2001-03-15 |
| FR2798125A1 (fr) | 2001-03-09 |
| EP1409426A2 (fr) | 2004-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3233641B2 (ja) | 重合体組成物をウエッブの中に制御して配置させる方法および装置 | |
| US8329280B2 (en) | Chopped fiber bundle, molding material, and fiber reinforced plastic, and process for producing them | |
| KR102585419B1 (ko) | 분말 형태의 열가소성 폴리머로 예비 함침된 섬유성 재료를 제조하기 위한 방법 | |
| EP2813532A1 (en) | Carbon fiber composite material | |
| JPH07251437A (ja) | 長繊維強化熱可塑性複合材料の製造方法およびその製造装置 | |
| JPS5836950A (ja) | ガラス繊維処理用水性組成物およびそれで処理されたガラス繊維 | |
| JP5919755B2 (ja) | 繊維材料の製造方法 | |
| KR20170066480A (ko) | 섬유질 기재 및 다공성 중합체성 입자를 포함하는 용품 및 그의 제조 방법 | |
| JPH0631821A (ja) | 熱可塑性複合材料の製造方法 | |
| TW555903B (en) | Process and device for the transport of continuous moldings without tensile stress | |
| CZ11699A3 (cs) | Způsob výroby nití ze skleněných vláken opatřených preparačním prostředkem, nit a kompozit | |
| CZ141299A3 (cs) | Způsob výroby nitě a výrobek obsahující takovou nit | |
| CZ20022459A3 (cs) | Způsob výroby nitě a výrobek alespoň zčásti vytvořený z této nitě | |
| JPS6036136A (ja) | 繊維補強熱可塑性樹脂の製造方法 | |
| KR100944706B1 (ko) | 일방향 섬유 시트의 제조 방법 및 그 장치 | |
| WO2003052191A1 (en) | Coform nonwoven web and method of making same | |
| JP2862613B2 (ja) | 樹脂含浸被覆繊維 | |
| JP7157571B2 (ja) | 混繊糸の製造方法、混繊糸、及び織物又は編物の製造方法 | |
| JPH1016103A (ja) | 複合材の製造方法及びマット状複合材 | |
| US20150292146A1 (en) | Stampable sheet | |
| RU2347761C2 (ru) | Способ получения стеклянных нитей, покрытых термоплавкой смазкой, и полученные продукты | |
| JPH02251651A (ja) | Frp用繊維質シート状物及びその製造方法 | |
| JPH09136976A (ja) | トウプリプレグ及びその製造方法 | |
| JPH08300349A (ja) | トウプリプレグ及びシート状プリプレグの製造方法 | |
| TW202028559A (zh) | 縫合切股氈 |