PL178381B1

PL178381B1 - Sposób wytwarzania włókniny

Info

Publication number: PL178381B1
Application number: PL95318214A
Authority: PL
Inventors: Lennart Reiner
Original assignee: Sca Hygiene Paper Ab
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 2000-04-28
Also published as: FI965308A7; PL318214A1; CZ10297A3; ATE173309T1; NO970082L; JPH10506436A; NZ289969A; WO1996002701A1; CN1122389A; AU686415B2; SK282439B6; AU2996095A; FI116852B; DK0776396T3; EP0776396B1; HU220285B; HUT77215A; NO970082D0; CA2194176A1; SK3497A3

Abstract

1. Sposób wytwarzania wlókniny, w któ- rym przed uformowaniem tkaniny suche wlókna naturalne i/lub syntetyczne dostarcza sie do na- czynia dyspersyjnego, a nastepnie rozprasza sie je w spienionym plynie, po czym dostarcza sie spienione wlókna na sito, a po ich odwodnieniu formuje sie tkanine wlóknista, poprzez hydrozap- latanie na stanowisku hydrozaplatania, zna- mienny tym, ze formuje sie tkanine wlóknista na sicie (118) w zamknietym zespole formujacym (117, 119), zas spieniony plyn po przejsciu przez sito (118) powtórnie kieruje sie do obiegu, do na- czynia dyspersyjnego (111), w prostym ukladzie zamknietym, przez zamkniety zbiornik (128) pia- ny, w którym spieniony plyn rozdziela sie na faze plynna i faze lzejszej piany, przy czym do naczy- nia dyspersyjnego (111) korzystnie dodaje sie wlókna po ich wstepnym zwilzeniu. F IG 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania włókniny.

Z opisu patentowego CA nr841,938, GB 1,329,409 i USA 4,443,297 znany jest sposób formowania włókniny poprzez hydrozaplatanie lub przędzenie. Sposób polega na formowaniu tkaniny włóknistej na sucho lub na mokro, po czym zaplata się włókna razem, za pomocą bardzo drobnych strumieni wodnych pod dużym ciśnieniem. Na tkaninę włóknistą kieruje się wiele rzędów strumieni wodnych, przy czym tkaninajest podtrzymywana przez przemieszczające się sito. Zaplecioną tkaninę następnie suszy się. W sposobie tym, stosuje się włókna sztuczne na przykład poliester, sztuczny jedwab, nylon, polipropylen i tym podobne włókna celulozowe lub mieszaniny włókien sztucznych i celulozowych. Materiał na przędze jest wytworzony tanio i przedstawia dobre charakterystyki absorpcyjne.

Tak wykonana włóknina jest stosowana zwłaszcza jako materiał suszący w gospodarstwach domowych lub w zastosowaniach przemysłowych i jako materiał jednorazowego użytku.

178 381

Znany jest sposób formowania włókniny ze spienionych włókien, w którym tkaninę włóknistą formuje się po rozproszeniu włókien w płynie pianowym, przy czym do produkcji papieru obecnie stosuje się różne rodzaje włókien. Tego typu włókniny stosuje się również do produkcji mat z włókien szklanych, do formowania tłocznego różnych wyrobów dla przemysłu samochodowego.

Sposób wytwarzania włókien, przeznaczonych do hydrozaplatania w postać tkaniny, ujawniony jest w opisie patentowym US-A-5 106 457, w którym dostarcza się włókna do zbiornika, a następnie po dodaniu wody i czynnika powierzchniowo aktywnego chemicznie, formuje się spienione włókna przez dyspersję włókien w spienionym płynie według sposobu opisanego w US-A-4 498 956, a następnie wytworzone włókna poddaje się hydrozaplataniu.

Sposób wytwarzania włókniny, według wynalazku, w którym przed uformowaniem tkaniny suche włókna naturalne i/lub syntetyczne dostarcza się do naczynia dyspersyjnego, a następnie rozprasza się je w spienionym płynie, po czym dostarcza się spienione włókna na sito, a po ich odwodnieniu formuje się tkaninę włóknistą, poprzez hydrozaplatanie na stanowisku hydrozaplatania, charakteryzuje się tym, że formuje się tkaninę włóknistą na sicie w zamkniętym zespole formującym, zaś spieniony płyn po przejściu przez sito powtórnie kieruje się do obiegu, do naczynia dyspersyjnego, w prostym układzie zamkniętym, przez zamknięty zbiornik piany, w którym spieniony płyn rozdziela się na fazę płynną i fazę lżejszej piany, przy czym do naczynia dyspersyjnego korzystnie dodaje się włókna po ich wstępnym zwilżeniu.

Korzystnie jest, gdy w pojemniku piany uzupełnia się ilość odczynnika, przy czym ilość dodawanych składników zależy od usuniętej ich ilości wraz z tkaninąwłóknistą, po jej uformowaniu.

Korzystnie jest, gdy dodaje się świeżą wodę za pomocą rozpylacza usytuowanego za zespołem formującym, którą kieruje się na uformowaną tkaninę włóknistą przed hydrozaplataniem, oraz dodatkowo dostarcza się świeżą wodę do układu zamkniętego za pomocąpojemnika zasysającego usytuowanego za zespołem formującym, po przejściu przez układ zamknięty tkaniny włóknistej.

Korzystnie jest, gdy płyn z dna zbiornika piany odprowadza się do naczynia dyspersyjnego pierwszym przewodem rurowym, zaś pianę, zgromadzonąw górnej części zbiornika piany kieruje się do naczynia dyspersyjnego drugim przewodem rurowym, usytuowanym w górnej części zbiornika piany, przy czym do naczynia dyspersyjnego dodaje się włókna, które rozprasza się w spienionym płynie utrzymując stałe ciśnienie w zbiorniku piany za pomocą zaworu sterującego umieszczonego na drugim przewodzie rurowym.

Korzystnie jest, gdy pianę porusza się mechanicznie w drugim przewodzie rurowym za pomocą zespołu mieszającego, przy czym większe pęcherzyki powietrza zawarte w pianie rozbija się uwalniając powietrze z piany.

Korzystnie jest, gdy na sicie formuje się tkaninę z włókien naturalnych lub mieszaniny włókien naturalnych i syntetycznych, a w szczególności gdy formuje się tkaninę z włókien naturalnych o długości większej niż 12 mm.

Dzięki proponowanemu wynalazkowi uzyskano uproszczony sposób produkcji włókniny posiadającej dobre charakterystyki absorpcyjne, wytrzymałości i jednorodności.

Za pomocą tego sposobu uzyskano uwniwersalną, przestrzenno i energooszczędną technilogię, za pomocą której można produkować wyroby z przędzy o zaskakująco dobrej jakości.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do realizacji sposobu według wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie fragment urządzenia do dyspersji włókien, w innym przykładzie wykonania niż przedstawiono to na fig. 1.

Zgodnie ze schematem przedstawionym na fig. 1 urządzenie do wytwarzania spienionych włókien dla wstęgi papierowej, zawiera pojemnik wlotowy zespołu formującego 117 z pojemnikiem wlotowym, usytuowany w pobliżu maszyny typu Fourdrinier’a. Maszyna do wytwarzania papieru ma jednakże drugorzędne znaczenie dlatego, że wynalazek może być także stosowany na przykład do zespołu zasysającego z walcem czotowym i zespołów z podwójnym sitem.

178 381

W przedstawionym na fig. 1 przykładzie wykonania pojemnik wlotowy zespołu formującego 117 i usytuowany za nim pojemnik zasysający 119, stanowiąjedną całość urządzenia. W urządzeniu stosuje się również natryskiwacz 134 oraz oddzielny pojemnik zasysający 135, za pomocą których uzupełnia się wodę w zbiorniku 128 piany.

Jak to przedstawiono na fig. 1 naczynie dyspersyjne 111 pulpy jest usytuowane centralnie w szerszym zbiorniku 128 piany. Naczynie dyspersyjne 111 piany/pulpy jest otwarte do góry, zaś zbiornik 128 pianyjest zamknięty. Naczynie dyspersyjne 111 i zbiornik 128 piany stanowiąjedną całość i sąpołączone ze sobąprzewodami rurowymi pierwszym 129 i drugim 130, przy czym zbiornik 128 pianyjest połączony z naczyniem dyspersyjnym 111 pierwszym przewodem rurowym 129 i drugim przewodem rurowym 130 łączącym go z gómączęściąnaczynia dyspersyjnego 111.

Pomiędzy naczyniem dyspersyjnym 111 a pojemnikiem zasysającym zespołu formującego 119 jest usytuowana pompa próżniowa 120.

Włókninę syntetyczną dostarcza się zwiniętą w bele 122, które w znany sposób otwiera się przez rozluźniarki beli 123, i następnie dozuje się je za pomocą taśm pofałdowanych 124 i umieszcza na sicie zbiorczym 125. Włókna są zasysane z sita zbiorczego za pomocą przewodu przedmuchującego 126, po czym są dozowane do naczynia dyspersyjnego 111 pulpy/piany poprzez kondensator 127 pary.

W drugim przewodzie rurowym 130 pomiędzy zbiornikiem 128 piany i naczyniem dyspersyjnym 111 jest umieszczony zawór sterujący 137, za pomocą którego utrzymane jest stałe ciśnienie w zbiorniku 128 piany.

W drugim przewodzie rurowym 130 jest zamocowany zespół mieszający 136 w postaci śmigła 136 poruszającego się z dużą prędkością, które rozbija większą zawartość powietrza i zwalnia część zawartości powietrza.

Z naczyniem dyspersyjnym 111 jest połączony agregat wirnikowy 131, za pomocaktórego formuje się wir zapewniający pożądany obieg. Objętość naczynia dyspersyjnego 111 pulpy zapewnia wyrównanie gwałtownych zmian w dozowaniu włókien. Odpowiednia koncentracja włókien wynosi 0,1- 1,5 procentu wagowego.

Pianę z zawartymi włóknami pompuje się do zespołu formującego 117 usytuowanego w maszynie do wytwarzania papieru przy użyciu dodatkowej pompy 133. Urządzenie zawiera również parę rolek podających 112 i pulpę nawiniętą w bele 110.

Na figurze 2 przedstawiono urządzenie w innej postaci wykonania, w którym naczynie dyspersyjne 111i zbiornik 128 piany są usytuowane oddzielnie. Korzystnie urządzenie zawiera szereg połączonych wspólnym zbiornikiem 128 piany oddzielnych naczyń dyspersyjnych 111.

Zgodnie ze sposobem według wynalazku pianę wytwarza się za pomocą odczynnika dodawanego do wody w naczyniu dyspersyjnym 111, w którym zachodzi intensywne poruszanie i dopływ powietrza. Dodatkowo wytwarza się pianę na skutek turbulencji wytwarzanej przez pompy jak również sito 118. Warunkiem wytwarzania piany jest jednakże dostęp powietrza.

Stosuje się odczynnik typu anionowy, kationowy, niejonowy lub amfoteryczny. Jednakże jest wiele innych dostępnych odczynników odpowiednich do tego celu. Wybór odczynnika, może na przykład być uzależniony od czynników takich jak skład chemiczny, możliwych innych dodatków do danego włókna, takich jak wzmacniacze wilgotnościowe, lepiszcza, chemikalia krępujące itp.

Odpowiednie dodawanie odczynnika w celu osiągnięcia stosunkowo stałej piany, którajest zdolna do utrzymania jednorodnej dyspersji włókien w pianie jest dostosowane dla każdego oddzielnego przypadku i zależy od takich czynników jak typ odczynnika, stopień twardości wody, temperatura wody jak również typ włókien. Odpowiednia zawartość odczynnika w wodzie zawiera się w zakresie 0,02-1,0 procentu ciężaru wagowego, jednakże korzystnie poniżej 0,2 procentu ciężaru wagowego.

Charakterystyki piany zmieniają się w zależności od zawartości powietrza związanego. Przy zawartości powietrza do około 70% - 80%, powietrzejest obecne w formie małych kulistych powietrznych pęcherzyków otoczonych przez luźną wodę, co nazywa się kulistąpianą. Przy większej zawartości powietrza piana przekształca się w tak zwanąpianę wielościenną, w której woda

178 381 jest obecna w postaci cienkich membran między różnymi pęcherzykami powietrza. Ostatni typ piany oznacza, że piana jest bardzo sztywna i trudna w obsłudze.

W procesie tworzenia piany normalnie stosowana jest piana kulista, tj. zawartość powietrza wynosi między 40-70%. Małe pęcherzyki powietrza działająjak przekładki między różnymi włóknami, w tym samym czasie jak większa lepkość w porównaniu z wodą tłumi turbulencje w płynie i zmniejsza częstotliwość kolizji między różnymi włóknami i tworzenie kosmyków, w ten sposób spowodowanych. Na wymiar pęcherzyków w pianie mają wpływ takie czynniki jak typ mieszalnika w naczyniu dyspersyjnym 111, prędkość mieszania jak również wielkość i typ odczynnika. Odpowiednia przeciętna średnica zawiera się między 0,02 mm i 0,2 mm.

Według proponowanego sposobu wytwarzania włókniny stosuje się mieszaninę włókien celulozowych i włókien syntetycznych. Włókna celulozowe w formie łatwo strzępiącej się, zrolowanej pulpy są dozowane do naczynia dyspersyjnego 111 pulpy/piany, przy czym steruje się prędkością pomiędzy parą rolek podających 112 z wbudowanym miernikiem ciężaru powierzchniowego, a następnie przemieszcza się je poprzez kanał do wstępnego zwilżenia przed zgrubnym strzępieniem w naczyniu dyspersyjnym 111. Zgrubne strzępienie pulpy przeprowadza się korzystnie parą rolek 123 z ostrzami. Pulpę zwilża się wstępnie świeżą wodą, w celu ułatwienia ich rozproszenia w naczyniu dyspersyjnym 111. Na figurze 1 dla uproszczenia, nie przedstawiono kanału do wstępnego zwilżania i urządzenia do zgrubnego strzępienia. W przypadku, gdy zrolowana pulpa ma jednorodny ciężar powierzchniowy, jej dozowanie korzystnie odbywa się przez zmiany prędkości podawania. Występujące różnice ciężaru powierzchniowego zrolowanej pulpy mogą także być skompensowane przez zmianę prędkości maszyny papierniczej, przy czym utrzymuje się stały ciężar powierzchniowy tworzonej warstwy.

Włókna syntetyczne dostarcza się w postaci beli 122, i w znany sposób otwiera za pomocą otwieraczy beli 123, dozowane za pomocą przenośnika falistego 124, po czym umieszcza się je na sicie 125. Włókna zasysa się z sita zbiorczego liniąprzedmuchującą 126, po czym dozuje się je do naczynia dyspersyjnego 111 poprzez skraplacz 127.

Korzystnie stosuje się inne wyposażenie do dozowania włókien pulpy i włókien syntetycznych niż to, które zostało przedstawione na fig. 1.

To samo urządzenie do wytwarzania pulpy stosuje się dla obydwu typów włókien (naturalnych i sztucznych) w zależności od konieczności stosowania różnych technologii lub w zależności od stosowania różnych typów włókien w przypadku formowania wielowarstwowego opisanego poniżej.

Jak to przedstawiono na fig. 1 naczynie dyspersyjne 111 jest koncentrycznie umieszczone w szerszym zbiorniku 128 piany. Podczas gdy naczynie dyspersyjne 111 jest otwarte od góry, pojemnik 128 pianyjest zamknięty. Naczynie dyspersyjne 111 jest połączone ze zbiornikiem 128 piany, za pomocą przewodów rurowych pierwszego 129 i drugiego 130. Przy czym pierwszy przewód rurowy 129 jest usytuowany w dolnej części zbiornika 128 piany, zaś drugi przewód 130, w górnej jego części.

Intensywne rozproszenie i mieszanie włókien zachodzi w naczyniu dyspersyjnym 111. W tym samym czasie pianę wytwarza się przy użyciu odczynnika znajdującego się w wodzie. W celu zapobieżenia unoszeniu się piany do góry i tworzeniu wzrastającej warstwy piany, w górnej części naczynia dyspersyjnego 111 ważne jest utrzymanie krążenia piany między górną częścią i dnem naczynia dyspersyjnego 111. Za pomocą odpowiednio zaprojektowanego agregatu wirnikowego 131 uzyskuje się w pełni uformowany wir, który daje pożądany obieg. Objętość naczynia dyspersyjnego 111 zapewnia wyrównanie gwałtownych zmian w dozowaniu włókien. Koncentracja włókien wynosi 0,1-1,5 procentu wagowego.

Zawartość powietrza w pianie korzystnie mierzy się poprzez ważenie znanej objętości rozproszenia spienionych włókien. Może to nastąpić przez ciągłe rejestrowanie ciężaru pewnej długości przewodu pomiędzy naczyniem dyspersyjnym 111i zespołem formującym 117 z pojemnikiem wlotowym. Kalibrowanie skali pomiarowej jest wykonane dzięki faktowi, że ciężar wspomnianej objętości wypełnionej przedmiotowym płynem, bez mieszaniny powietrza odpowiada 0% powietrza, podczas gdy ta sama objętość wypełniona jedynie powietrzem odpowiada

178 381

100% zawartości powietrza. Dopasowanie zawartości powietrza może nastąpić na przykład za pomocą dodania odczynnika, prędkości mieszania w naczyniu dyspersyjnym 111 i/lub przez uwolnienie sprężonego powietrza w pompie 133.

Pianę z zawartymi włóknami pompuje się do pojemnika wlotowego zespołu wlotowego 117 usytuowanego w maszynie do wytwarzania papieru ze wspomaganiem pompy 133, przy czym maszyna do wytwarzania papieru w przedstawionym przykładzie jest typu Fourdrinier’a. Typ maszyny do wytwarzania papieru ma jednakże drugorzędne znaczenie dlatego, że wynalazek może być także stosowany na przykład na maszynach zasysaj ących z walcem czotowym i maszynach z podwójnym drutem. Pompa ma być zdolna do pracy z dużymi ilościami powietrza i w tym samym czasie być zdolna do obróbki dalszych włókien syntetycznych, bez wystąpienia zjawisk przędzenia, korzystnie stosuje się pompę próżniowąo pierścieniu wodnym, na przykład typu Helivac. Dodatkowym przykładem jest typ pompy wytwarzanej przez Discflo Corp. mającej pakiet tarczowy z promieniowymi szczelinami.

W opisanym przykładzie wykonania, zespół formujący 117 i pojemnik zasysający 119 mogą być uważane jako integralna jednostka. Wytwarzanie tkaniny włóknistej jest całkowicie zamknięte, to znaczy nie następuje wolna powierzchnia płynu. Odwodnioną i uformowaną warstwę przemieszcza się z pojemnika wlotowego zespołu formującego 117.

Dyspersja pianowo-włóknista jest podzielona na szerokości maszyny zespołu formującego 117 i wypełnia przestrzeń, która jest ograniczona przez ścianki końcowe pojemnika wlotowego zespołu formującego 117 i nachyloną do dołu część górną. Pianę zasysa się poprzez sito 118 zapomocąpompy próżniowej 120,zaśpianapozostającanasicie 118maostatecznąpostać.

Korzystnie stosuje się formowanie wielowarstwowe z różnymi typami włókien, mieszanin w różnych warstwach. Różne typy włókien następnie podaje się do oddzielnego pojemnika wlotowego, który w tym przypadku jest typu wielowarstwowego.

W celu utrzymania równowagi wody w układzie, woda która znika wraz z warstwą po formowaniujest uzupełniona za pomocąnatryskiwacza 134 usytuowanego w poprzek uformowanej tkaniny włóknistej. Natryskiwacz 134 stanowi strefę mycia w celu zminimalizowania zawartości odczynnika w uformowanej warstwie przed hydrozaplataniem. Świeżą wodę dodaje się również w różnych miejscach urządzenia, korzystnie podczas wstępnego nawilżania. W tym celu włókninę nawadnia się poprzez zastosowanie pojemnika zasysającego 135, który jest usytuowany razem z natryskiwaczem 134 w miejscu, gdzie znajduje się sito 118, przy czym pojemnik zasysający 135 uzupełnia ilość wody w zbiorniku 128 z pianą.

Piana zasysana przez sito 118 przenosi się przez pojemnik zasysający 119 i pompę próżniową 120 do górnej części zbiornika 128 na pianę. Część unoszącej się ilości powietrza jest także przenoszona z pianą. Zbiornik 128 piany działa jako zbiornik buforowy dla piany.

Piana umieszczona w naczyniu dyspersyjnym 111 powoli przekształca się z piany kulistej w pianę wielościenną (wspomniane typy piany zostały opisane powyżej). W zbiorniku 128 piany płyn jest usytuowany na dnie zbiornika, podczas gdy lżeesząpianę gromadzi się w górnej części zbiornika dyspersyjnego 111. Odczynnik zbiera się w powierzchni styku między powietrzem i wodą. Jest prawdopodobne, że odczynnik będzie dążył do pozostawienia w lżejszej pianie i będzie koncentrować się w górnej części zbiornika.

Faza płynna w dnie zbiornika 128 piany przemieszcza się do zbiornika dyspersyjnego 111 przez rurę łączącą 129 w dnie zbiornika dyspersyjnego 111. Tą samą drogą piana w górnej części zbiornika 128 piany uchodzi na zewnątrz przez przewód rurowy 130, w górnej części zbiornika dyspersyjnego 111, na skutek nadciśnienia wytworzonego przez pompę próżniową 120. Ta lekka piana stabilna ma dużą objętość, która musi być zmniejszona zanim zostanie uwolniona do naczynia dyspersyjnego 111. Na przewodzie rurowym 130 jest zamocowany zespół mieszający 135, zawierający zespół mieszający w postaci śmigła 136 o dużej prędkości, rozbijający większą zawartość powietrza, przez co uwolniona jest część dużej zawartości powietrza.

Na przewodzie rurowym 130 jest umieszczony zawór sterujący 137, między zbiornikiem 128 piany i zbiornikiem dyspersyjnym 111. Za pomocą zaworu sterującego 137 ciśnienie w zbiór178 381 niku 128 piany, a przez to także i jego poziom w zbiorniku dyspersyjnym 111 jest utrzymany na stałym poziomie.

Poprzez takie rozmieszczenie poszczególnych elementów urządzenia, uzyskuje się zamkniętą pętlę pianową, która jest otwarta w sposób sterowany między zbiornikiem 128 piany i naczyniem dyspersyjnym 111. Objętość zbiornika 128 pianyjest tak zwymiarowana, że czas przebywania piany w zbiorniku 128 wynosi 45-180 sekund, korzystnie 60-120 sekund. Duża część zawartości płynu jest odprowadzana od dna zbiornika 128 piany i następnie do naczynia dyspersyjnego 111. W tym samym czasie zbiornik 128 piany przyjmuje lżejszą pianę w górnej części zbiornika 128. Właściwa proporcja między objętością całkowitą i spodziewaną objętością płynu w zbiorniku 128 wynosi około 4-8, korzystnie około 6.

Piana w ten sposób krąży pomiędzy naczyniem dyspersyjnym 111 i pojemnikiem wlotowym zespołu formującego 117, sitem 118, pojemnikiem zasysającym 119 i z powrotem do naczynia dyspersyjnego 111 przez zbiornik 128 piany w jednym prostym obiegu cyrkulacyjnym. W celu zastąpienia ilości wody i odczynnika, które są unoszone wraz z utworzoną warstwą dodaje się wodę uzupełniającąna podstawie, na przykład sterowaniajej ilości w wyniku pomiaru ciśnienia różnicowego w zbiorniku 128 piany. Zawartość odczynnika w dyspersji spienionego włókna jest odpowiednio określana przez miernik napięcia powierzchniowego.

Naczynie dyspersyjne 111 piany i zbiornik 128 piany korzystnie sąrozmieszczone oddzielnie jeden od drugiego, jak to przedstawiono na fig. 2. Naczynie dyspersyjne 111 i zbiornik 128 piany sąpołączone ze sobą, podobnie jak na fig. 1 przewodami rurowymi, pierwszym 129 i drugim 130. Korzystnie urządzenie zawiera dwa lub więcej naczyń dyspersyjnych 111, które są połączone z tym samym zbiornikiem 128 piany.

Uformowaną warstwę włóknistą hydrozaplata się bezpośrednio na stanowisku zaplatania 138, podczas podtrzymywania przez sito 118.

Stanowisko zaplatania 138 zawiera wiele rzędów dysz 139, z których kieruje się strumienie bardzo drobnej wody pod wysokim ciśnieniem w kierunku tkaniny włóknistej, powoduje zaplatanie jej (to jest plątanie razem włókien), przy czym zapewnia się odpowiednie ciśnienie w dyszach do plątania, w zależności od materiału włókien, ciężaru powierzchniowego itp.

Zaplecioną tkaninę włóknistą odwadnia się w pojemnikach ssących 140, po czym przenosi się ją do stanowiska suszącego, gdzie osusza się ją przed zrolowaniem materiału końcowego.

Wodę z dysz zaplatających usuwa się za pomocąpojemników zasysających 140 i pompuje się jądo zespołu oczyszczającego, po czym powtórnie przesyła się jądo obiegu do stanowiska zaplatania 138. Opisana jednostka jest jednostką liniową, gdzie utworzona za pomocą piany tkanina włóknista, która stanowi materiał podstawowy dla hydrozaplatania, jest zaplatana po formowaniu pianowym, z zastosowaniem bądź tego samego sita 118 jak przedstawiono na fig. 1, bądź różnych sit dla formowania pianowego i hydrozaplatania, na przykład w przypadku, gdy pożądane jest produkowanie materiału z wzorami w postaci otworów w połączeniu z hydrozaplataniem. Materiał jest korzystnie zaplatany z dwóch stron.

Wytwarzanie tkanin włóknistych formowanych pianowo może oczywiście odbywać się z zastosowaniem innych rozwiązań technologicznych, niż ten, który został tu przedstawiony.

Stosuje się włókna wielu różnych typów i w różnych proporcjach mieszania. Mogą być stosowane mieszaniny włókien w postaci pulpy i włókien syntetycznych na przykład poliestru, polipropylenu, sztucznego jedwabiu, lyocelu (wiskozy) itp. Jako alternatywa do włókien syntetycznych, korzystnie są stosowane naturalne włókna o dużej długości włókien, powyżej 12 mm, są to włókna włosowe z nasion, na przykład bawełna, kapok i chwast mleczny, włókna liściaste na przykład sizal, konopie manilskie, ananas, konopie nowozelandzkie i włókna łykowe na przykład len, konopie, ramia, juta, gambo. Różne długości włókien mogąbyć stosowane i przy technice formowania pianowego dłuższe włókna niż te jakie są możliwe przy konwencjonalnym wilgotnym układaniu tkanin włóknistych.

Długie włókna, około 18-30 mm są korzystne dla hydrozaplatania, ponieważ zwiększają one wytrzymałość materiału w warunkach zarówno wilgotnych jak i suchych.

178 381

Dodatkowąkorzyściąformowania pianowego jest to, że jest możliwe produkowanie materiału z mniejszym ciężarem powierzchniowym, niż ten który występuje w przypadku układania wilgotnego. Jako zamiennik dla włókien w postaci pulpy, mogąbyć stosowane włókna roślinne z małą długością, takie jak trawa esparto, phalaris arundinacea i słoma z nasion siewnych. Stosuje się przy pewnych typach włókien lepiszcze, w celu nadania dodatkowej wytrzymałości materiału. Odpowiednie lepiszcza zawierają lepiszcza na bazie skrobi, polialkoholu winylowego, mleczka kauczukowego itp., które są stosowane w celu zwiększenia wytrzymałości włókien.

Przykład 1. Wykonano serię produkcyjną na maszynie Fourdrinier’a mającej prędkość 20 m/min stosując mieszaninę włókien zawierających 50% włókien w postaci pulpy z bielonej rośliny iglastej - siarczanu i 50% włókien polipropylenowych 1,4 dtex/18 mm. Dyspersję włókien, mającą koncentrację włókien 0,34 ciężaru wagowego, przygotowano w naczyniu dyspersyjnym 111, do którego dodano odczynnik niejonowy w stężeniu 0,06% ciężaru wagowego. Czas w którym mieszanina włókien pozostawała w naczyniu dyspersyjnym 111 wynosił 34 sekundy. Zawartość dyspersji spienionych włókien, którą przeniesiono do pojemnika wlotowego zespołu formującego 117 wynosiła 54% ciężaru wagowego. Sucha zawartość uformowanej tkaniny włóknistej wynosiła 30%. Bezpośrednio po uformowaniu włókna poddano dwustronnemu hydrozaplataniu, to znaczy tkanina włóknista została zapleciona w dwóch stron. Ilość zaplatanych pasm wynosiła 3 sztuki/przejście. Średnica otworu dysz wynosiła 120 mm, a liczba otworów 1700/m. Ciśnienie zaplatania wynosiło 95.105 Pa. Zaplecioną tkaninę włóknistą sprasowano i wysuszono gorącym powietrzem w temperaturze 100°C.

Charakterystyki wyprodukowanego materiału są przedstawione w tabeli 1.

Przykład 2. Wykonano drugą serię produkcyjną, stosując mieszaninę włókien składając ąsię z 70% włókien w postaci pulpy z bielonego siarczanu i 30% włókien polipropylenowych 1,0 dtex/l 8 mm. Stężenie włókien wynosiło 0,20% ciężaru wagowego. Dodano odczynnik w takiej samej ilości jak w przykładzie 1. Czas pozostawania w naczyniu dyspersyjnym 111 wynosił 40 sekund, a zawartość powietrza w dyspersji spienionych włókien, która została przeniesiona do pojemnika wlotowego zespołu formującego 117 wynosiła 53%. Zaplatanie przeprowadzono w sposób odpowiadający przykładowi 1.

Charakterystyki wyprodukowanego materiału przedstawiono w tabeli 1.

Przykład 3. Wykonano trzecią serię produkcyjną stosując mieszaninę włókien składąjącąsię z 50% włókien w postaci pulpy z bielonej rośliny iglastej - siarczanu i 50% włókien Tencelu (lyocelu) 1,7 dtex/12 mm. Stężenie włókien wynosiło 0,36% ciężaru wagowego, a czas pozostawania w naczyniu dyspersyjnym 111 pulpy wynosił 27 sekund. Zawartość powietrza w dyspersji spienionych włókien, która została przeniesiona do pojemnika wlotowego zespołu formującego 117 wynosiła 49%. Zaplatanie wykonane w sposób odpowiadający sposobowi z przykładu 1.

Tabela 1

	Przykład 1 50/50 pulpy/ PP 1,4x1	Przykład 2 70/30 pulpy/ PP 1,0x18	Przykład 3 50/50 pulpy/ Tencel 1,7x12	Przykład 4 60/40 pulpy/ Tencel 1,7x12
1	2	3	4	5
Ciężar powierzchniowy g/m² SCAN-P 6:75	79	43	74	39
Grubość pm. SCAN-P 47:83	486	326	362	299
Wydłużenie przy złamaniu L % SCAN-P 38:80	67	22	14	22
Wydłużenie przy złamaniu T % SCAN-P 38:80	118	115	42	50

178 381 cd. tabeli

1	2	3	4	5
Wytrzymałość na rozciąganie na sucho L N/m SCAN-P 38:80	3061	1037	3036	890
Wytrzymałość na rozciąganie na sucho T N/m SCAN-P 38:80	955	139	711	368
Wytrzymałość na rozciąganie na mokro L N/m SCAN-P 58:86	2099	128	2605	350
Wytrzymałość na rozciąganie na mokro T n/m SCAN-P 58:86	358	18	627	174
Absorpcja 5 sek g/g SIS 25 12 28 (mod.)	4.2	4.9	3.6	4.9
Całkowita absorpcja g/g SIS 25 12 28 (mod.)	4.2	5	3.6	4.9

129

178 381

117 119 119 13ί 135 135 139 KO

J4-i-5

iw \ ΓΤ Ml Π || II lir (Y

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania włókniny, w którym przed uformowaniem tkaniny suche włókna naturalne i/lub syntetyczne dostarcza się do naczynia dyspersyjnego, a następnie rozprasza się je w spienionym płynie, po czym dostarcza się spienione włókna na sito, a po ich odwodnieniu formuje się tkaninę włóknistą, poprzez hydrozaplatanie na stanowisku hydrozaplatania, znamienny tym, że formuje się tkaninę włóknistą na sicie (118) w zamkniętym zespole formującym (117,119), zaś spieniony płyn po przejściu przez sito (118) powtórnie kieruje się do obiegu, do naczynia dyspersyjnego (111), w prostym układzie zamkniętym, przez zamknięty zbiornik (128) piany, w którym spieniony płyn rozdziela się na fazę płynną i fazę lżejszej piany, przy czym do naczynia dyspersyjnego (111) korzystnie dodaje się włókna po ich wstępnym zwilżeniu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w pojemniku (128) piany uzupełnia się ilość odczynnika, przy czym ilość dodawanych składników zależy od usuniętej ich ilości wraz z tkaniną włóknistą, po jej uformowaniu.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodaje się świeżą wodę za pomocą rozpylacza (134) usytuowanego za zespołem formującym (117,119), którą kieruje się na uformowaną tkaninę włóknistąprzed hydrozaplataniem, oraz dodatkowo dostarcza się świeżąwodę do układu zamkniętego za pomocąpojemnika zasysającego (135) usytuowanego za zespołem formującym (117,119), po przejściu przez układ zamknięty tkaniny włóknistej.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że płyn z dna zbiornika (128) piany odprowadza się do naczynia dyspersyjnego (111) pierwszym przewodem rurowym (129), zaś pianę, zgromadzoną w górnej części zbiornika (128) piany kieruje się do naczynia dyspersyjnego (111) drugim przewodem rurowym (130), usytuowanym w górnej części zbiornika (128) piany, przy czym do naczynia dyspersyjnego (111) dodaje się włókna, które rozprasza się w spienionym płynie utrzymując stałe ciśnienie w zbiorniku (128) piany za pomocą zaworu sterującego (137) umieszczonego na drugim przewodzie rurowym (130).
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że pianę porusza się mechanicznie w drugim przewodzie rurowym (130) za pomocą zespołu mieszającego (136), przy czym większe pęcherzyki powietrza zawarte w pianie rozbija się uwalniając powietrze z piany.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na sicie (118) formuje się tkaninę z włókien naturalnych lub z mieszaniny włókien naturalnych i syntetycznych.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że formuje się tkaninę z włókien naturalnych o długości większej niż 12 mm.