PL165105B1 - Dysza przedzalnicza PL PL - Google Patents

Abstract

1 Dysza przedzalnicza, korzystnie z kana- lami grzewczymi do wyrównywania tempera- tury, oraz z plyta przedzalnicza zawierajaca kapilary, znamienna tym, ze plyta przedzalni- cza sklada sie ze stalej plyty nosnej (2), w której znajduja sie otwory (7), przy czym w otworach (7) sa osadzone lub wprasowane plytki (8) zawierajace kapilary (9). FIG . 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest dysza przędzalnicza z głowicą dyszy, która korzystnie posiada kanały grzewcze do wyrównywania temperatury, oraz płytę przędzalniczą zawierającą kapilary.

Dysze przędzalnicze wykorzystywane są do wytwarzania włókien, przy czym materiał wyjściowy masy przędzalniczej stanowi materiał organiczny lub nieorganiczny. Materiał zdolny do płynięcia względnie pompowania, który najczęściej posiada bardzo dużą lepkość, przeciskany jest przez różnie ukształtowane kapilary dyszy, a następnie, zależnie od sposobu, utrwalany jest we włókna w specjalnie do tego dostosowanych operacjach przędzalniczych i obróbki wykończającej. Od dobrej dyszy przędzalniczej oczekuje się takich cech jakościowych jak jakość otworów (dokładność wymiarów), gładkość ścian otworów, ostrość brzegów przy wyjściu otworu, gładkość dna dyszy, odporność na korozję, oraz specjalnie ukształtowane kanały przędzalnicze. Ważna jest również konieczna wytrzymałość dyszy przędzalniczej, gdyż podczas formowania włókna z masy przędzalniczej dysza znajduje się pod bardzo dużym naprężeniem. Szczególnie przy formowaniu włókna z mas przędzalniczych stanowiących roztwór celulozy o dużej lepkości, zastosowanie dysz przędzalniczych względnie materiałów na te dysze, o dużej wytrzymałości, jest konieczne, gdyż mogą występować ciśnienia przędzalnicze do 200 barów.

Problemy te występują szczególnie przy roztworach celulozy wytwarzanych sposobem NMMO. Sposób ten znany jest np. z przykładów z opisu zgłoszeniowego RFN nr 2913 589. NMMO stanowi N-tlenek-N-metylomorfoliny i N-tlenek trójalkiloaminy, który działa jako rozpuszczalnik dla celulozy. Ze względu na dużą lepkość przędzenia, dysze przędzalnicze muszą być stosowane ze wzmocnionymi płytami przędzalniczymi. Z drugiej strony istnieje tendencja aby zwiększać gęstość kapilar znajdujących się w dyszy przędzalniczej, aby zwiększyć wydajność stanowiska przędzalniczego na jednostkę powierzchni.

Problem jaki przy tym występuje, polega na tym, że włókna mają skłonność do sklejania się ze sobą. Aby mimo tego można było zwiększać gęstość kapilar lepkość włókien musi być zmniejszona. Można to uzyskać przez to, że na powierzchnię świeżo wytłoczonego włókna nanosi się nierozpuszczalną ciecz, aby zmniejszyć działanie rozpuszczalnika (patarz opis wyłożeniowy RFN

165 105 nr 28 44 163). Poza tym do tlenku trójalkiloaminy może być dodany eter polialkilenowy zwłaszcza glikol polietylenowy (patrz opis pat. NRD 218 121). Powstaje za tym zapotrzebowanie na dyszę przędzalniczą o stosunkowo dużej średnicy i dużej gęstości kapilar i wynikającej stąd dużej liczby kapilar aby roztwór celulozy ekonomicznie formować we włókna. Jednocześnie dysza przędzalnicza powinna wytrzymywać wysokie ciśnienie (aż do 130 barów).

Znane dysze przędzalnicze posiadają wprawdzie po części dużą gęstość kapilar, nie wytrzymują jednak wielkich ciśnień gdyż płyta przędzalnicza uwypukla się lub pęka. Dysze takie stosowane są w procesach wiskozowych.

Znane są również dysze przędzalnicze, które wykonane są ze specjalnych gatunków stali, które wytrzymują wielkie obciążenia. Takie dysze przędzalnicze stosowane są przy sposobach suchego przędzenia do stopionych tworzyw sztucznych. Taka budowa dyszy ma tę wadę, że przez skomplikowane wykonywanie otworów dyszy w płycie dyszy, dla każdej kapilary przędzalniczej konieczne jest wykonanie otworu w stosunkowo twardym materiale, aby po tym można było umieścić kapilarę o dokładnej średnicy. Na skutek otworów o większej średnicy w płytce dyszy możliwe jest umieszczenie tylko niewielkiej liczby kapilar przędzalniczych, co powoduje mniejszą gęstość kapilar.

Zadaniem wynalazku jest utworzenie dyszy przędzalniczej, która odporna jest na wysokie ciśnienia a jednocześnie posiada dużą gęstość kapilar (kapilary/mm²).

Zadanie to zostało rozwiązane w ten sposób, iż dysza przędzalnicza według wynalazku charakteryzuje się tym, że płyta przędzalnicza składa się ze stałej płyty nośnej w której wykonane są otwory, a w otworach osadzone lub wprasowane są płytki w których wykonane są kapilary. Celowym jest gdy płyta nośna wykonana jest ze stali stopowej a płytki z materiału o mniejszej twardości niż stal, zwłaszcza z metalu szlachetnego. Szczególnie korzystne jest tu złoto, srebro i tantal.

Według wynalazku zastosowana jest więc taka płyta nośna, której grubość jest wystarczająco duża tak, że wytrzymuje duże ciśnienia przędzalnicze. Może być ona wykonana z dowolnego odpornego materiału, gdyż ona sama nie zawiera żadnych kapilar przędzalniczych. W otwory płyty nośnej osadzone są lub wprasowane płytki, np. płytki z metalu szlachetnego, w których zależnie od miękkości metalu, wykonana jest stosunkowo prosto konieczna liczba kapilar przędzalniczych bez wstępnego nawiercania.

Korzystnie otwory w płycie nośnej wykonane są jako otwory stopniowane, przy czym stopniowanie znajduje się w pobliżu powierzchni zewnętrznej płyty nośnej, a mniejsza średnica znajduje się na zewnętrznej powierzchni płyty nośnej. Przez to osadzona wzgl. wprasowana płytka jest dodatkowo trzymana i może wytrzymywać bardzo wysokie ciśnienia przędzalnicze.

Celowym jest również, gdy na wewnętrznej stronie płyty nośnej znajduje się dziurkowana płyta, a pomiędzy płytą nośną i płytą dziurkowaną umieszczony jest filtr. Otwory płyty dziurkowanej dobrane są przy tym do układu płytek tak, że roztwór celulozy lub roztopiony polimer rozdzielany jest odpowiednio. Za pomocą filtru zatrzymywane są cząsteczki zanieczyszczeń, względnie nierozpuszczone cząstki polimeru.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dyszę przędzalniczą w przekroju, fig. 2 płytę nośną dyszy przędzalniczej z fig. 1 powiększonej nieco w stosunku do fig. 1 częściowo w przekroju, a fig. 3 przedstawia płytkę do osadzenia w płycie nośnej z fig. 2, powiększoną w stosunku do fig. 2 częściowo w przekroju. Dysza przędzalnicza z fig. 1 składa się ze stali stopowej odpornej na korozję. Zawiera kanały grzewcze 6 dla wyrównywania temperatury i tworzy górną część dyszy przędzalniczej, do której doprowadzany jest roztwór celulozy i podczas formowania włókna ma stale wyrównywaną temperaturę.

W głowicy dyszy l osadzone są dziurkowana płyta 3, filtr 4 i płyta nośna 2. Te trzy elementy dociśnięte są do głowicy dyszy 1 przez gwintowaną nakrętkę 5. Dla uszczelnienia zatosowane może być uszczelnienie miękkie (nie uwidocznione). Płyta nośna 2 z fig. 2, posiada liczne, ustopniowane otwory 7. Na fig. 2 dla uproszczenia przedstwiony jest tylko jeden otwór. W te otwory wprasowane są płytki 8 (fig. 3) ze stosunkowo miękkiego materiału. W tym miękkim materiale mogą być wykonane gęsto obok siebie, stosunkowo łatwo liczne kapilary 9. Na fig. 3 dla uproszczenia przedstawiona jest tylko jedna kapilara. Otwory w dziurkowanej płycie 3 umieszczone są dokładnie tak jak otwory wpłycie nośnej 2, pomiędzy nimi znajduje się filtr 4. Filtr 4, zależnie od roztworu

165 105 celulozy lub stopionego polimeru, może mieć znacznie różniące się szerokości porów i może być wykonany z różnych materiałów. Korzystna jest odporna na korozję metalowa włóknina. Masa przędzalnicza rozdzielana jest przez dziurkowaną płytę 3, filtrowana i przechodzi następnie w otwory 7 względnie ustopniowane otwory i tam w kapilary 9 płytek 8.

W dyszy przędzalniczej wykonanej według wynalazku można uzyskać oprócz dużej wytrzymałości na ściskanie również dużą gęstość kapilar. Tak więc wykonana została np. dysza przędzalnicza, która przy średnicy 45 mm posiada 1147 kapilar, co odpowiada 0,72 kapilar/mm² i może pracować przy ciśnieniu roboczym ok. 85 barów. Znana dysza przędzalnicza ma 1,19 kapilar/mm2 i pracuje przy ciśnieniu roboczym ok. 55 barów. Budowa zespołu dyszy, składającej się z poszczególnych elementów, pozwala na indywidualną wymianę płyt nośnych z płytkami z metalu szlachetnego, w których znajdują się kapilary o różnych średnicach, długościach i przekrojach poprzecznych.

FIG. 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Dysza przędzalnicza, korzystnie z kanałami grzewczymi do wyrównywania temperatury, oraz z płytą przędzalniczą zawierającą kapilary, znamienna tym, że płyta przędzalnicza składa się ze stałej płyty nośnej (2), w której znajdują się otwory (7), przy czym w otworach (7) są osadzone lub wprasowane płytki (8) zawierające kapilary (9).
2. 2. Dysza przędzalnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że płyta nośna (2) wykonana jest ze stali stopowej wysokiej jakości.
3. 3. Dysza przędzalnicza według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że płytki (8), wykonane są z materiału o mniejszej twardości niż stal zwłaszcza z metalu szlachetnego.
4. 4. Dysza przędzalnicza według zastrz. 3, znamienna tym, że płytki (8) wykonane są ze złota lub srebra.
5. 5. Dysza przędzalnicza według zastrz. 3, znamienna tym, że płytki (8) wykonane są z tantalu.
6. 6. Dysza przędzalnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że otwory (7) w płycie nośnej są otworami stopniowanymi, przy czym stopniowanie znajduje się w pobliżu powierzchni zewnętrznej płyty nośnej (2) a mniejsza średnica znajduje się na powierzchni zewnętrznej płyty nośnej (2).
7. 7. Dysza przędzalnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że na wewnętrznej stronie płyty nośnej (2) znajduje się dziurkowana płyta (3), a pomiędzy płytą nośną (2) i płytą dziurkowaną (3) umieszczony jest filtr (4).