PL206768B1 - Układ do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206768 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 358929 ^{(51) Int.Cl.}

D01D 5/098 (2006.01) D01D 5/088 (2006.01) D04H 3/16 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 27.02.2003 (54)

Układ do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej (73) Uprawniony z patentu:

(30) Pierwszeństwo:

28.02.2002, EP, 02004615.7 (43) Zgłoszenie ogłoszono:

08.09.2003 BUP 18/03 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.09.2010 WUP 09/10

Reifenhauser GmbH & Co. KG Maschinenfabrik, Troisdorf, DE (72) Twórca(y) wynalazku:

HANS-GEORG GEUS, Niederkassel-Rheidt, DE DETLEF FREY, Niederkassel, DE PETER SCHLAG, Troisdorf, DE (74) Pełnomocnik:

rzecz. pat. Elżbieta Słomczyńska

PL 206 768 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej, zwłaszcza przędzy włóknistej wykonanej z aerodynamicznie wyciąganych włókien z termoplastycznych tworzyw sztucznych.

Z opisu patentowego DE 196 20 379 C2 znany jest układ do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej z aerodynamicznie wyciąganych włókien, w którym urządzenie wyciągające jest aerodynamicznie odłączone od urządzenia układającego wyposażonego w dyfuzor. Występuje tutaj wyraźne, funkcjonalne oddzielenie urządzenia wyciągającego od urządzenia układającego. W tym celu, dolny kanał wyciągania, w stosunku do grubości szczeliny, jest wykorzystywany jako bariera powietrzna, aerodynamicznie oddzielająca urządzenie układające od urządzenia wyciągającego. Określenie bariera powietrzna oznacza, że podczas pracy, dolny kanał wyciągania stale przepuszcza powietrze robocze, które dostaje się do dyfuzora, jednakże ma ono strumień masy i wielkość energii kinetycznej takie, że nie pozwalają, aby zmiany ciśnienia w urządzeniu układającym powodowały efekty zakłócające warunki aerodynamiczne w układzie przepływu powietrza i/lub w komorze chłodzenia i vice versa. Zatem, w tym układzie proces chłodzący i/lub proces przepływu powietrza w komorze chłodzącej może zostać zoptymalizowany niezależnie od optymalizacji procesu układania, a zatem, formowania nietkanej przędzy włóknistej. Z drugiej strony, układ układający może zostać zoptymalizowany pod względem formowania nietkanej przędzy włóknistej niezależnie od układu przepływu powietrza i/lub układu chłodzącego. Komora chłodząca w tym układzie umieszczona pod dyszą przędziwa jest dodatkowo wyposażona w dmuchawę powietrza, która wdmuchuje w kierunku włókien powietrze robocze, służące do chłodzenia włókien. Jednakże, kiedy trzeba zwiększyć prędkość włókien i ich smukłość (np. redukując miana do wartości znacznie niższych niż 1), układy znanego typu napotykają ograniczenia. Proces przepływu powietrza realizowany w tym układzie nie jest odpowiedni dla większej przepustowości, ponieważ powstają problemy związane z tworzeniem włókien. Powstający autonomiczny ruch włókien powoduje, że włókna przesuwają się jedno w kierunku drugiego, a zatem, mogą być układane tylko w postaci wiązki włókien. Zwiększanie prędkości powietrza w znanym układzie, w celu zwiększenia prędkości włókien, prowadzi do zwiększonego chłodzenia włókien. Intensywne chłodzenie powoduje przedwczesne zamrażanie włókien, a zatem ogranicza prędkość włókien i/lub ich smukłość.

Z opisu EP 0 334 604 A znany jest sposób i urządzenie do chłodzenia stopionych włókien. Włókna po wyjściu z głowicy przędzącej są prowadzone przez komorę chłodzenia, która składa się z kilku sekcji rozmieszczonych jedna za drugą w kierunku transportowania włókien. Włókna przechodzą następnie, w celu ich rozciągnięcia, przez układ wałków. Wiązka włókien jest zagęszczana, ponieważ dla wyciągania, bądź dla wytwarzania sił rozciągających odpowiednich do wyciągania wiązka włókien musi być przepuszczona przez urządzenie rolkowe. System ten jest systemem otwartym, tak więc powietrze chłodzące dostarczane do włókien w poszczególnych sekcjach komory chłodzącej służy wyłącznie do chłodzenia włókien.

Celem wynalazku jest opracowanie układu do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej, w którym uzyskuje się większą prędkość włókien i zwiększoną smukłość włókien z zachowaniem optymalnych warunków tworzenia się włókien.

Układ do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej z aerodynamicznie wyciąganych włókien z termoplastycznych tworzyw sztucznych zawierają cy dyszę przę dzalniczą , komorę chł odzenia, do której z komory dostarczania powietrza jest wprowadzane powietrze robocze chłodzące włókna, urządzenie wyciągające zaopatrzone w dolny kanał wyciągania, oraz urządzenie składające włókna we wstęgę nietkanej przędzy włóknistej, przy czym komora dostarczania powietrza usytuowana w sąsiedztwie komory chłodzenia jest podzielona na co najmniej dwie sekcje komory, doprowadzające powietrze o różnych temperaturach, według wynalazku charakteryzuje się tym, że do urządzenia wyciągającego przylega urządzenie układające zawierające co najmniej jeden dyfuzor, przy czym połączenie między komorą chłodzenia a urządzeniem wyciągającym jest odizolowane od otoczenia i pozbawione dostępu powietrza.

Korzystnie, z pierwszej sekcji komory jest doprowadzane powietrze robocze o temperaturze w zakresie od 15°C do 75°C, korzystnie w zakresie od 18°C do 70°C, zaś z drugiej sekcji komory jest doprowadzane powietrze robocze o temperaturze w zakresie od 15°C do 38°C, korzystnie w zakresie od 18°C do 35°C.

Korzystnie, wzajemna odległość między otworami dyszy przędzalniczej na środku dyszy przędzalniczej jest większa niż w rejonach zewnętrznych.

PL 206 768 B1

Korzystnie, między dyszą przędzalniczą a komorą dostarczania powietrza jest umieszczone urządzenie odsysające monomery odsysające gazy powstające podczas procesu przędzenia.

Korzystnie, między komorą chłodzenia a urządzeniem wyciągającym jest umieszczony kanał pośredni, przy czym kanał pośredni, w przekroju pionowym, zwęża się na kształt stożka od wylotu komory chłodzenia do wlotu dolnego kanału wyciągania urządzenia wyciągającego, przy czym są ustawiane różne kąty nachylenia kanału pośredniego.

Korzystnie, urządzenie układające zawiera pierwszy dyfuzor i przylegający do niego drugi dyfuzor, przy czym między pierwszym dyfuzorem a drugim dyfuzorem znajduje się szczelina wlotu powietrza otoczenia.

Korzystnie, urządzenie składające zawiera poruszającą się ciągle taśmę składającą dla nietkanej przędzy włóknistej oraz co najmniej jedno urządzenie ssące, usytuowane pod taśmą składającą.

Korzystnie, w kierunku ruchu taśmy składającej są rozmieszczone jeden za drugim przynajmniej trzy oddzielone wzajemnie rejony ssania, przy czym główny rejon ssania jest usytuowany w rejonie składania nietkanej przędzy włóknistej, pierwszy rejon ssania jest usytuowany przed rejonem składania, a drugi rejon ssania jest usytuowany za rejonem składania.

Korzystnie, siła ssania głównego rejonu ssania jest regulowana niezależnie od siły ssania w pierwszym rejonie ssania i w drugim rejonie ssania.

Komora dostarczania powietrza w układzie do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej, według wynalazku jest umieszczona obok komory chłodzenia i jest podzielona na przynajmniej dwie sekcje komory, z których może być uzyskiwane powietrze robocze o różnych temperaturach, i przy zamkniętym połączeniu między komorą chłodzącą a urządzeniem wyciągającym, są one oddzielone od wprowadzanego przepływu powietrza. Zakres wynalazku obejmuje również przypadek, w którym komora dostarczania powietrza zawiera przynajmniej dwie sekcje komory, usytuowane w pionie jedna nad drugą. Korzystnie, tylko dwie sekcje komory są usytuowane w pionie jedna nad drugą. Według zalecanej realizacji wynalazku, powietrze robocze, mające temperaturę między 15 a 75°C, korzystnie między 18 a 70°C, może być wprowadzane z pierwszej sekcji komory, zaś powietrze robocze, mające temperaturę między 15 a 38°C, korzystnie między 18 a 35°C może być wprowadzane z drugiej sekcji komory. Korzystnie, sekcje komory pierwsza i druga są usytuowane w pionie jedna nad drugą i pierwsza sekcja komory tworzy górną sekcję komory, zaś druga sekcja komory tworzy dolną sekcję komory. Zakres niniejszego wynalazku obejmuje przypadek, w którym powietrze wprowadzane z górnej sekcji komory ma wyższą temperaturę niż powietrze wprowadzane z dolnej sekcji komory. Ogólnie jednak, powietrze wprowadzane z górnej sekcji komory może mieć niższą temperaturę niż powietrze wprowadzane z dolnej sekcji komory. Korzystnie, przynajmniej jedna dmuchawa, służąca do wprowadzania powietrza roboczego, jest połączona z każdą sekcją komory. Zakres niniejszego wynalazku obejmuje przypadek, w którym temperatura każdej sekcji komory może być regulowana. Ponadto, zakres niniejszego wynalazku obejmuje przypadek, że strumień masy w poszczególnych sekcjach komory strumienia wprowadzanego powietrza może być regulowany. Przez regulowanie strumienia masy i temperatury górnej sekcji komory, w szczególności, chłodzenie włókien może zostać tak zredukowane, że możliwa jest większa prędkość włókien i mogą być wyciągane smuklejsze włókna.

W znanych dotychczasowych układach, komora dostarczająca powietrze jest zwykle określana jako komora wydmuchu powietrza. W układach tych występuje kontrolowany przepływ powietrza do włókien i/lub do wiązek włókien. Zakres niniejszego wynalazku obejmuje przypadek, w którym w układzie według niniejszego wynalazku nie występuje przepływ powietrza do włókien i/lub do wiązek włókien. Przeciwnie, powietrze robocze jest wysysane z włókien i/lub z kurtyny włókien. Inaczej mówiąc, konieczne jest wysysanie powietrza z wiązek włókien. Zatem zakres niniejszego wynalazku obejmuje przypadek, w którym komora chłodzenia jest równoważna układowi pasywnemu, w którym powietrze robocze nie jest wdmuchiwane do włókien, ale raczej powietrze robocze jest wysysane z sekcji komory. Wokół poszczególnych włókien tworzy się koncentryczna kieszeń otaczającego powietrza i, ze względu na strukturę warstw granicznych, włókna i/lub wiązki włókien zasysają powietrze robocze. Warstwy graniczne zapewniają dostateczny dystans między włóknami. Powstrzymanie się od aktywnego przepływu powietrza efektywnie przyczynia się do wyeliminowania możliwości, że włókna wytworzą zakłócające ruchy, w wyniku których będą przeszkadzały jedno drugiemu. Korzystnie, dostarczone są struktury w kształcie plastra miodu między komorą chłodzącą a sekcjami komory.

W wyniku zastosowania, według wynalazku, komory chłodzenia i/lub podziału komory dostarczania powietrza na sekcje komory i w wyniku możliwości wprowadzania strumienia powietrza o różnych temperaturach i/lub o różnym strumieniu masy, można uzyskać wydajne oddzielanie i/lub rozdzie4

PL 206 768 B1 lanie „przędzenia, chłodzenia” w sekcji od „wyciągania” w sekcji. Inaczej mówiąc, wpływ, jakie mają zmiany ciśnienia w urządzeniu wyciągającym na warunki w komorze chłodzenia, mogą zostać w znacznym stopniu skompensowane przez zastosowanie rozwiązań według wynalazku. Aerodynamiczne rozdzielanie jest również realizowane i/lub zwiększane przez dodatkowe charakterystyki według wynalazku, które zostaną wyjaśnione poniżej.

Dysza przędzalnicza w układzie jest wyposażona w otwory wtryskowe, służące do wytwarzania włókien. Według innej zalecanej realizacji, która jest szczególnie istotna w zakresie niniejszego wynalazku, wzajemna odległość otworów wtryskowych dyszy przędzalniczej w środku dyszy jest większa niż w rejonach zewnętrznych. Dystans między otworami wtryskowymi w płycie wtryskowej dyszy rośnie zatem w miarę przechodzenia od rejonów zewnętrznych do centralnych. W wyniku takiego układu otworów wtryskowych, można bardzo efektywnie zapewnić odpowiedni, minimalny dystans między włóknami.

Zakres niniejszego wynalazku obejmuje przypadek, w którym komora dostarczania powietrza jest usytuowana w pewnej odległości od płyty wtryskowej dyszy przędzalniczej, przy czym komora dostarczania powietrza jest korzystnie usytuowana kilka centymetrów poniżej płyty wtryskowej. Według kolejnej zalecanej realizacji wynalazku, urządzenie odsysające monomery jest umieszczone między płytą wtryskową a komorą dostarczania powietrza. Urządzenie odsysające monomery zasysa powietrze z komory formowania włókien, tuż pod płytą wtryskową, dzięki czemu uzyskiwane jest usuwanie z układu gazów wraz z polimerowymi włóknami, takimi jak monomery, oligomery, produkty rozkł adu i tym podobne. Ponadto, strumień powietrza obecny poniżej płyty wtryskowej może być kontrolowany przy pomocy urządzenia odsysającego monomery, przy czym, w przeciwnym przypadku, płyta wtryskowa nie mogłaby być stacjonarna w wyniku tworzenia się różnych warunków. Urządzenie odsysające monomery jest korzystnie wyposażone w komorę ssania, z którą połączona jest korzystnie przynajmniej jedna dmuchawa ssąca. Korzystnie, komora ssania zawiera wstępną szczelinę ssania w dolnej sekcji, skierowanej w stronę komory formowania włókien. Według następnej zalecanej realizacji wynalazku, komora ssania jest również wyposażona w drugą szczelinę ssania w górnej sekcji. Ssanie uzyskiwane przez drugą szczelinę ssania efektywnie zapobiega formowaniu się turbulencji zakłócających w rejonie między płytą wtryskową a komorą ssania. Korzystnie, zasysany strumień masy może być kontrolowany przy użyciu urządzenia odsysającego monomery.

Zakres wynalazku obejmuje przypadek, w którym kanał pośredni jest umieszczony pomiędzy komorą chłodzenia a urządzeniem wyciągającym, przy czym kanał pośredni zwęża się stożkowo, w przekroju pionowym, od wylotu z komory chłodzenia do wlotu do dolnego kanału wyciągania urządzenia wyciągającego. Korzystnie, kanał pośredni zwęża się, w przekroju pionowym, stożkowo na wejściu do dolnego kanału wyciągania do szerokości wlotu dolnego kanału wyciągania. Korzystnie, można dobierać różne kąty pochylenia kanału pośredniego. Zakres wynalazku obejmuje przypadek, w którym geometria kanału pośredniego jest regulowana w celu umożliwienia zwiększenia prędkości powietrza. W ten sposób, można uniknąć niepożądanego opadania włókien w wysokich temperaturach.

Wynalazek oparty jest na odkryciu, że wspomniany powyżej problem techniczny może zostać efektywnie rozwiązany, a, w szczególności, prędkość włókien i smukłość włókien mogą zostać zwiększone w dużym stopniu, kiedy zostaną zastosowane rozwiązania przewidziane przez wynalazek. W efekcie, uzyskiwana jest nietkana przędza włóknista o optycznie wysokiej jakości. Ponadto, wynalazek jest oparty na odkryciu, że w celu rozwiązania tego problemu technicznego konieczne jest aerodynamiczne rozdzielanie chłodzenia włókien od wyciągania włókien i że takie aerodynamiczne rozdzielanie można uzyskać przez zastosowanie opisanych rozwiązań według wynalazku. Istotne, według wynalazku, jest głównie wykorzystanie komory chłodzenia i/lub komory dostarczania powietrza według wynalazku i możliwość regulowania różnych temperatur i strumienia masy wprowadzanego powietrza. Jednakże inne, wyjaśnione powyżej rozwiązania według wynalazku również przyczyniają się do aerodynamicznego rozdzielania. W zakresie niniejszego wynalazku uzyskano, że chłodzenie włókien jest funkcjonalnie rozdzielone i/lub aerodynamicznie rozdzielone od wyciągania włókien. Aerodynamiczne rozdzielanie określa tutaj, że, chociaż zmiany ciśnienia w urządzeniu wyciągającym wpływają na warunki w komorze chłodzenia włókien, to wpływ ten może być w znacznym stopniu kompensowany przez możliwości regulacyjne oddzielnego strumienia powietrza.

Zakres niniejszego wynalazku obejmuje przypadek, w którym urządzenie układające z przynajmniej jednym dyfuzorem jest umieszczone w sąsiedztwie urządzenia wyciągającego. Korzystnie, urządzenie układające i/lub dyfuzor są wykonane w postaci wielostopniowej, korzystnie dwu-stopniowej. Według wynalazku, urządzenie układające zawiera wstępny dyfuzor i drugi dyfuzor, umieszczony w sąsiedztwie wstępnego. Korzystnie, szczelina wprowadzania otaczającego powietrza jest usytuowana mięPL 206 768 B1 dzy dyfuzorami wstępnym i drugim. We wstępnym dyfuzorze występuje redukcja dużej prędkości powietrza na końcu dolnego kanału wyciągania, konieczna do wyciągania włókien. Powoduje to zatem znaczne narastanie ciśnienia. Korzystnie, kąt otwarcia α może być w sposób ciągły regulowany w dolnym rejonie rozbieżnym wstępnego dyfuzora. W tym celu rozbieżne ścianki boczne wstępnego dyfuzora są ruchome. Ta możliwość regulacji rozbieżnych ścian bocznych może występować symetrycznie lub asymetrycznie względem centralnej osi wstępnego dyfuzora. Na początku drugiego dyfuzora usytuowana jest szczelina wprowadzania powietrza z otoczenia. W wyniku dużego momentu wyjściowego powietrza ze wstępnego stopnia dyfuzora, drugi strumień powietrza jest zasysany z otoczenia przez szczelinę wprowadzania otaczającego powietrza. Korzystnie, szerokość szczeliny wprowadzania otaczającego powietrza może być regulowana. Korzystnie, szczelina wprowadzania otaczającego powietrza może być regulowana tak, że strumień masy zasysanego drugiego strumienia powietrza jest rzędu 30% wprowadzanego strumienia masy powietrza roboczego. Korzystnie, drugi dyfuzor może mieć regulowaną wysokość i, w szczególności, może mieć płynnie regulowaną wysokość. Zatem odległość do urządzenia składowego i/lub do taśmy składającej może być zmieniana. Należy tu podkreślić, że efektywne rozdzielanie aerodynamiczne rejonu formowania włókien i rejonu składowania może zostać osiągnięte przy pomocy urządzenia układającego według wynalazku.

Zakres wynalazku obejmuje przypadek, w którym układ według wynalazku może zostać wyposażony w urządzenie układające bez urządzeń kierujących powietrze i/lub bez dyfuzorów. W tym przypadku, mieszanina włókien i powietrza opuszcza urządzenie wyciągające i natychmiast trafia do urządzenia składającego i/lub taśmy składowania bez urządzeń kierujących przepływem powietrza. Ponadto, zakres wynalazku obejmuje również przypadek, w którym, po opuszczeniu urządzenia wyciągającego, włókna są poddawane działaniu pola elektrostatycznego i, w tym celu, są prowadzone albo przez pole statyczne, albo dynamiczne. Włókna są ładowane tutaj tak, że unika się kontaktów między włóknami. Korzystnie, przy pomocy drugiego pola elektrycznego, włókna są następnie przemieszczane, co daje w efekcie optymalne składanie. Ładunek potencjału, wciąż występujący we włóknach, jest rozładowywany, na przykład, przy pomocy specjalnej, przewodzącej taśmy składającej i/lub dowolnego urządzenia rozładowującego.

Zakres wynalazku obejmuje także przypadek, w którym urządzenie składające jest wyposażone w ciągle poruszającą się taśmę składającą dla nietkanej przędzy włóknistej i przynajmniej jedno urządzenie ssące, umieszczone pod taśmą składającą. Minimum jedno urządzenie ssące jest korzystnie wykorzystane jako dmuchawa ssąca. Korzystnie, jest ona wykorzystywana jako przynajmniej jedna ssąca dmuchawa, która może być sterowana i/lub regulowana. Według zalecanej realizacji wynalazku, przynajmniej trzy rejony ssania są umieszczone jeden za drugim w kierunku przemieszczania się taśmy składającej, przy czym jeden główny rejon ssania jest usytuowany w rejonie składowania nietkanej przędzy włóknistej, pierwszy rejon ssania jest usytuowany przed rejonem osadzania, zaś drugi rejon ssania jest usytuowany za rejonem składowania. Zatem, pierwszy rejon ssania jest usytuowany, w kierunku produkcji, przed rejonem składowania i/lub przed głównym rejonem ssania, zaś drugi rejon ssania jest usytuowany za rejonem składowania i/lub głównym rejonem ssania w kierunku produkcji. Korzystnie, główny rejon ssania jest oddzielony od pierwszego rejonu ssania i od drugiego rejonu ssania przez odpowiednie ścianki. Korzystnie, ścianki głównego rejonu ssania są wykonane w postaci dysz. Zakres wynalazku obejmuje również przypadek, w którym prędkość ssania w głównym rejonie ssania jest większa niż prędkość ssania w pierwszym rejonie ssania i w drugim rejonie ssania.

Stosując układ według wynalazku można znacznie zwiększyć prędkość włókien i ich smukłość w porównaniu z omówionymi powyż ej, dotychczasowymi znanymi układami. Można uzyskiwać zatem większą przepustowość włókien i włókna z mniejszymi mianami. Można uzyskać także zmniejszenie mian do wartości znacznie mniejszych od 1. Układ według wynalazku może być stosowany w szerokim zakresie zastosowań, w szczególności do produkcji włókien poliestrowych. Przy użyciu układu według wynalazku można wytwarzać bardzo jednorodne, nietkane przędzo włókniste, które charakteryzują się optycznie wysoką jakością.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy przez układ według wynalazku, fig. 2 przedstawia powiększony fragment A obiektu pokazanego na fig. 1, fig. 3 przedstawia powiększony fragment B obiektu pokazanego na fig. 1, zaś fig. 4 przedstawia powiększony fragment C obiektu pokazanego na fig. 1.

Figury pokazują układ przeznaczony do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej, wykonanej z aerodynamicznie wyciąganych włókien z termoplastycznych tworzyw sztucznych. Układ jest wyposażony w dyszę przędzalniczą 1 i komorę chłodzącą 2, usytuowaną poniżej dyszy przędzalniczej 1,

PL 206 768 B1 przy czym do komory chłodzącej 2 można wprowadzać chłodzące powietrze w celu chłodzenia włókien. Za komorą chłodzącą 2 umieszczony jest kanał pośredni 3. Za kanałem pośrednim 3 występuje urządzenie wyciągające 4 z dolnym kanałem wyciągania 5. Urządzenie układające 6 jest usytuowane w sąsiedztwie dolnego kanału wyciągania 5. Pod urządzeniem układającym 6 znajduje się układ składający, w postaci ciągle poruszającego się taśmy składającej 7, służącej do składowania włókien na nietkaną przędzę włóknistą.

Figura 2 przedstawia komorę chłodzącą 2 układu według wynalazku i komorę dostarczania powietrza 8, usytuowaną w sąsiedztwie komory chłodzącej 2. W przykładzie wykonania, komora dostarczania powietrza 8 jest podzielona na górną sekcję 8a komory i dolną sekcję 8b komory. Z obu sekcji 8a, 8b komory można uzyskiwać powietrze robocze o różnych temperaturach. Określenie powietrze robocze oznacza powietrze chłodzące, służące do chłodzenia włókien. Korzystnie, co jest pokazane w przykładzie wykonania, powietrze robocze jest wprowadzane do komory chłodzącej 2 z górnej sekcji 8a komory i ma temperaturę w zakresie od 18 do 70°C. Korzystnie, powietrze robocze jest wprowadzane do komory chłodzącej 2 z dolnej sekcji 8b komory, mającej temperaturę w zakresie od 18 do 35°C. Korzystnie, powietrze robocze opuszczające górną sekcję komory 8a ma wyższą temperaturę niż powietrze robocze opuszczające dolną sekcję komory 8b. Ogólnie mówiąc, powietrze robocze opuszczające górną sekcję 8a komory może mieć niższą temperaturę niż powietrze robocze opuszczające dolną sekcje 8b komory. Powietrze robocze jest ogólnie zasysane przez włókna opuszczające dyszę przędzalniczą 1 (nie pokazane). Korzystnie, co pokazano w przykładzie wykonania, jedna dmuchawa 9a, 9b na każde źródło powietrza roboczego jest dołączona do sekcji 8a, 8b komory. Zakres wynalazku obejmuje również przypadek, w którym strumień masy wprowadzanego powietrza roboczego jest regulowany. Według wynalazku, temperatura powietrza roboczego, wprowadzanego do odpowiednio górnej sekcji 8a komory lub dolnej sekcji 8b komory jest również regulowana. W zakresie wynalazku mieści się również przypadek, w którym obie sekcje 8a, 8b komory są usytuowane z prawej lub lewej strony komory chłodzenia 2. Lewe połówki sekcji 8a, 8b komory są również mogą być łączone z odpowiednimi dmuchawami 9a, 9b.

Można zauważyć, szczególnie na fig. 2, że urządzenie odsysające monomery 27 jest umieszczone między płytą wtryskową 10 dyszy przędzalniczej 1 a komorą dostarczania powietrza 8, umożliwiając usuwanie z układu wszelkich zakłócających gazów, wytwarzanych podczas procesu przędzenia. Urządzenie odsysające monomery 27 jest wyposażone w komorę ssącą 28 i dmuchawę ssącą 29, połączoną z komorą ssącą 28. Początkowa szczelina ssania 30 jest usytuowana w dolnej części komory ssącej 28. W górnej części komory ssącej 28 usytuowana jest druga szczelina ssania 31. Korzystnie, co pokazano w przykładzie wykonania, druga szczelina ssania 31 jest węższa niż początkowa szczelina ssania 30. Według wynalazku, dodatkowa, druga szczelina ssania 31 zapobiega powstawaniu zakłóceń między płytą wtryskową 10 a urządzeniem odsysającym monomery 27.

Na fig. 1 można zauważyć, że kanał pośredni 3 zwęża się, w przekroju pionowym, na kształt stożka, od wylotu z komory chłodzącej 2 do wlotu do dolnego kanału wyciągania 5 urządzenia wyciągania 4 i korzystnie, co pokazano w przykładzie wykonania, osiąga szerokość wlotu dolnego kanału wyciągania 5. Według korzystnego przykładu wykonania wynalazku i co jest pokazane w przykładzie wykonania, można dobierać różne kąty pochylenia kanału pośredniego 3. Korzystnie, co pokazano w przykładzie wykonania, dolny kanał wyciągania 5 zwęża się, w przekroju pionowym, na kształt stożka, w kierunku urządzenia układającego 6. Zakres wynalazku obejmuje także przypadek, w którym szerokość dolnego; kanału wyciągania 5 jest regulowana.

Można zauważyć, szczególnie na fig. 3, że urządzenie układające 6 zawiera wstępny dyfuzor 13 i drugi dyfuzor 14 usytuowany zaraz za nim i że szczelina 15 wlotu otaczającego powietrza jest usytuowana między wstępnym dyfuzorem 13 a drugim dyfuzorem 14. Fig. 3 przedstawia, że każdy dyfuzor 13, 14 jest wyposażony w górną część zbieżną i w dolną część rozbieżną. Zatem każdy dyfuzor 13, 14 zawiera najwęższy fragment, usytuowany między górną częścią zbieżną i dolną częścią rozbieżną. Redukcja wysokiej prędkości powietrza na końcu urządzenia wyciągającego 4, konieczna dla wyciągania włókien, następuje we wstępnym dyfuzorze 13, co powoduje wytworzenie znacznego ciśnienia. Wstępny dyfuzor 13 jest wyposażony w rejon rozbieżny 32, którego boczne ścianki 16, 17 są regulowane zawiasowo. W ten sposób kąt otwarcia α rejonu rozbieżnego 32 może być regulowany. Kąt otwarcia α wynosi korzystnie od 0,5 do 3° i korzystnie ma wartość równą lub bliską 1°. Kąt otwarcia α korzystnie może być regulowany w sposób płynny. Regulowanie bocznych ścianek 16, 17 może być realizowane albo symetrycznie, albo asymetrycznie względem centralnej osi M.

PL 206 768 B1

Na początku drugiego dyfuzora 14, zasysany jest drugi strumień powietrza według zasady wtryskiwacza, przez szczelinę 15 wlotu otaczającego powietrza. Ze względu na duży moment wejściowy powietrza roboczego wstępnego dyfuzora 13, drugi strumień powietrza z otoczenia jest zasysany przez szczelinę 15 wlotu powietrza z otoczenia. Korzystnie, co pokazano w przykładzie wykonania, szerokość szczeliny 15 wlotu powietrza z otoczenia jest regulowana. Ponadto, preferowane jest, aby kąt otwarcia □ drugiego dyfuzora 14 był również regulowany w sposób ciągły. Ponadto, drugi dyfuzor 14 jest wykonany tak, że można regulować jego wysokość. W ten sposób, można regulować odległość a drugiego dyfuzora od taśmy składającej 7. W wyniku istnienia możliwości regulacji wysokości drugiego dyfuzora 14 i/lub w wyniku zawiasowej regulacji bocznych ścianek 16, 17 w rejonie rozbieżnym 32 wstępnego dyfuzora 13 szerokość szczeliny 15 wlotu powietrza z otoczenia może być regulowana. Zakres wynalazku obejmuje także przypadek, w którym szczelina 15 wlotu powietrza z otoczenia jest regulowana tak, że występuje styczny przepływ drugiego strumienia powietrza. Ponadto, na fig. 3 przedstawiono niektóre charakterystyczne wymiary urządzenia układającego 6. Odległość s₂ od osi centralnej M do bocznej ścianki 16, 17 wstępnego dyfuzora 13 jest korzystnie równa od 0,8 s₁ do 2,5 s₁ (s₁ jest odpowiednikiem odległości między centralną osią M a boczną ścianką w najwęższym punkcie wstępnego dyfuzora 13). Odległość s₁ między centralną osią M a boczną ścianką wynosi korzystnie od 0,5 s₂ do s₂ w najwęższym punkcie drugiego dyfuzora 14. Odległość s₁ od centralnej osi M do dolnej krawędzi bocznej ścianki drugiego dyfuzora 14 jest równa od 1 s₂ do 10 s₂. Długość L₂ ma wartość od 1 s₂ do 15 s₂. W przypadku szerokości szczeliny 15 wlotu otaczającego powietrza możliwe są różne zakresy wartości.

Zakres wynalazku obejmuje przypadek, w którym układ zawierający komorę chłodzącą 2, kanał pośredni 3, urządzenie wyciągające 4 i urządzenie układające 6 tworzy układ zamknięty tak, że połączenie między komorą chłodzącą 2 a urządzeniem wyciągającym 4 jest odizolowane od otoczenia i pozbawione dostępu powietrza, poza zasysaniem powietrza do komory chłodzenia 2 i wlotu powietrza do szczeliny 15 wlotu otaczającego powietrza.

Figura 4 przedstawia stale przesuwaną taśmę składającą 7 dla nietkanej przędzy włóknistej (nie pokazana). Korzystnie, co pokazano w przykładzie wykonania, trzy rejony ssania 18, 19, 20 są umieszczone jeden za drugim w kierunku przesuwania taśmy składającej 7. Główny rejon ssania 19 jest usytuowany w rejonie składowania nietkanej przędzy włóknistej. Pierwszy rejon ssania 18 jest usytuowany przed rejonem składowania i/lub przed głównym rejonem ssania 19. Drugi rejon ssania 20 jest usytuowany za głównym rejonem ssania 19. Ogólnie, oddzielna dmuchawa zasysająca może być umieszczona przy każdym rejonie ssania 18, 19, 20. Jednakże, zakres wynalazku obejmuje również przypadek, w którym występuje tylko jedna dmuchawa ssąca, zaś odpowiednie warunki zasysania w rejonach ssania 18, 19, 20 są regulowane przy pomocy urządzeń regulujących i przewężeń. Pierwszy rejon ssania 18 jest ograniczony przez ścianki 21 i 22. Drugi rejon ssania 20 jest ograniczony przez ścianki 23 i 24. Korzystnie, co pokazano w przykładzie wykonania, ścianki 22, 23 głównego rejonu zasysania 19 tworzą kształt dyszy. Korzystnie, prędkość ssania w głównym rejonie ssania 19 jest większa niż prędkość ssania we wstępnym rejonie ssania 18 i w drugim rejonie ssania 20. Zakres wynalazku obejmuje również przypadek, w którym siła ssania w głównym rejonie ssania 19 jest niezależnie regulowana i/lub sterowana w stosunku do siły ssania w pierwszym rejonie ssania 18 i w drugim rejonie ssania 20. Zadaniem pierwszego rejonu ssania 18 jest usuwanie powietrza wprowadzanego z taśmą składającą 7 i kierowania wektorów przepływu na krawędzi głównego rejonu ssania 19 prostopadle do taśmy składającej 7. Ponadto, pierwszy rejon ssania 18 służy do utrzymywania już składowanych włókien na taśmie składającej 7. Powietrze przemieszczające się z włóknami powinno zostać swobodnie usunięte przez główny rejon ssania 19, tak że nietkana przędza włóknista może zostać pewnie ułożona. Drugi rejon ssania 20, usytuowany za głównym rejonem ssania 19, służy do mocowania włókien podczas transportu i/lub do przytrzymywania nietkanej przędzy włóknistej, ułożonej na taśmie składającej 7. Zakres wynalazku obejmuje również przypadek, w którym przynajmniej część drugiego rejonu ssania 20 jest usytuowana przed parą wałków dociskowych 33, w kierunku przesuwania taśmy składającej 7. Korzystnie, przynajmniej jedna trzecia długości drugiego rejonu ssania 20, korzystnie przynajmniej połowa długości drugiego rejonu ssania 20, jest usytuowana przed parą wałków dociskowych 33, względem kierunku transportu.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do ciągłej produkcji nietkanej przędzy włóknistej z aerodynamicznie wyciąganych włókien z termoplastycznych tworzyw sztucznych zawierający dyszę przędzalniczą, komorę chłodzenia, do której z komory dostarczania powietrza jest wprowadzane powietrze robocze chłodzące włókna, urządzenie wyciągające zaopatrzone w dolny kanał wyciągania, oraz urządzenie składające włókna we wstęgę nietkanej przędzy włóknistej, przy czym komora dostarczania powietrza usytuowana w sąsiedztwie komory chłodzenia jest podzielona na co najmniej dwie sekcje komory, doprowadzające powietrze o różnych temperaturach, znamienny tym, że do urządzenia wyciągającego (4) przylega urządzenie układające (6) zawierające co najmniej jeden dyfuzor (13, 14), przy czym połączenie między komorą chłodzenia (2) a urządzeniem wyciągającym (4) jest odizolowane od otoczenia i pozbawione dostępu powietrza.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że z pierwszej sekcji (8a) komory jest doprowadzane powietrze robocze o temperaturze w zakresie od 15°C do 75°C, korzystnie w zakresie od 18°C do 70°C, zaś z drugiej sekcji (8b) komory jest doprowadzane powietrze robocze o temperaturze w zakresie od 15°C do 38°C, korzystnie w zakresie od 18°C do 35°C.
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wzajemna odległość między otworami (9) dyszy przędzalniczej (1) na środku dyszy przędzalniczej (1) jest większa niż w rejonach zewnętrznych.
4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że między dyszą przędzalniczą (1) a komorą dostarczania powietrza (8) jest umieszczone urządzenie odsysające monomery (27) odsysające gazy powstające podczas procesu przędzenia.
5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że między komorą chłodzenia (2) a urządzeniem wyciągającym (4) jest umieszczony kanał pośredni (3), przy czym kanał pośredni (3), w przekroju pionowym, zwęża się na kształt stożka od wylotu komory chłodzenia (2) do wlotu dolnego kanału wyciągania (5) urządzenia wyciągającego (4), przy czym są ustawiane różne kąty nachylenia kanału pośredniego (3).
6. 6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie układające (6) zawiera pierwszy dyfuzor (13) i przylegający do niego drugi dyfuzor (14), przy czym między pierwszym dyfuzorem (13) a drugim dyfuzorem (14) znajduje się szczelina (15) wlotu powietrza otoczenia.
7. 7. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie składające zawiera poruszającą się ciągle taśmę składającą (7) dla nietkanej przędzy włóknistej oraz co najmniej jedno urządzenie ssące, usytuowane pod taśmą składającą (7).
8. 8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że w kierunku ruchu taśmy składającej (7) są rozmieszczone jeden za drugim przynajmniej trzy oddzielone wzajemnie rejony ssania (18, 19, 20), przy czym główny rejon ssania (19) jest usytuowany w rejonie składania nietkanej przędzy włóknistej, pierwszy rejon ssania jest (18) usytuowany przed rejonem składania, a drugi rejon ssania (20) jest usytuowany za rejonem składania.
9. 9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że siła ssania głównego rejonu ssania (19) jest regulowana niezależnie od siły ssania w pierwszym rejonie ssania (18) i w drugim rejonie ssania (20).