CS211148B1 - Kontinuálny spdsob výroby oblúčkovaných vláken z heterogénnych polymórnych zmesi - Google Patents

Description

1 211148

Vynález rieši spdsob výroby obláčkovaných vláken kontinuálnym postupom pozostávajácimz přípravy heterogénnej polymérnej zmesi, ktorá sa pri Specifických technologických podmien-kach zvlákňuje, odtahuje, díži a zráže.

Obláčkované vlákna je možné připravit rSznymi spCsobmi. NajznámejSie sá vlákna mecha-nicky tvarované, ktorých příprava si vyžaduje zvláštně strojno-technologické zariadenie namechanická texturáciu vláken. Druhou skupinou sú vlákna, u ktorých obláčky vznikájá spon-tánně v priebehu technologických operácií - díženie, zrážanie - ako dfisledok špecifickejvnátornej štruktáry vlákna, ktoré sa skládá z aspoň dvoch zložiek s rdznymi fyzikálno-me-chanickými vlastnosťaml, a ktorých tašiská májá říznu polohu.

Takáto vnátorná Stru’ ?u vláken schopných obláčkovať, možno dosiahnuť viacerými spí-sobmi, ako je díženie cez hranu, asymetrická termická alebo chemická dprava vlákna, zvlák-ňovanie tavenín dvoch zložiek cez bikomponentnd hubicu. Nedostatkom týchto postupov je,že je potřebné pre vznik oblúCkovaného vlákna bu3 zvláštně zariadenie na mechanické tvarova-nie alebo termická, Si chemická ápravu, alebo bikomponentnd hubicu.

VyšSie uvedené nedostatky rieši kontinuálny spSsob výroby obldSkovaných vláken z he-terogénnych polymérnych zmesí, ktorého podstatou je, že sa vychádza z heterogénnej poly-mérnej zmesi pripravenej tavením, filtrováním a zmiešaním aspoň dvoch polymérnych zložiek,ktoré májá pri teplote tavenia řízne fyzikálno-mechanické vlastnosti vyjádřené pomeromviskozít zložiek v rozmedzl 1,1 až 3,8.

Pre vznik asymetrickej fázovej morfologie je výhodné takáto zmes bezprostředné po zmiešaní vytláčať cez otvory hubice, ktorých dížka je minimálně osemnásobok priemeru, pri-3 -2-1 rýchlosti taveniny v otvore hubice od 1,5.10 J do 1;10 ms . Přitom hmotnostný poměrpolymérnej zložky v zmesnej tavenine míže byť v rozmedzí od 0,4 do 2,3, najvýhodnejšie1,0. Rýchlosť odťahovania takto formovaných vláken v závislosti na chladení je v rozmedzíod 0,075 do 3,3 ms-1. Odtahované vlákna je výhodné kontinuálně dížiť na dížiaci poměr2,0 až 3,8 a vydížené vlákno kontinuálně zrážáť v zrážacej zóně pri teplotách 90 až 140 °C,priSom zrážaním sa postupná rýchlosť vláken po zrážaní zníži o 12 až 35 % oproti rýchlostidiženia.

ObláSkovitosť vláken podlá tohto spísobu je výsledkom vhodnej volby kombinácie poly-mérnych zložiek, vznikom asymetrickej fázovej morfologie zmesnej taveniny, procesom díže-nia a procesom tepelnej ápravy vydížených vláken. Od kombinácie polymérnych žložiek, resp.ich rozdielnych fyzikálno-mechanických vlastností, teda i- viskozity, elascity, tepelnejzmrštivosti apriori závisia fyzikálno-mechanické vlastnosti vláken z nich připravených,i frekvencia oblúčkov. Rozdielnosť fyzikálno-mechanických vlastností je vhodné vyjádřitpomerom viskozít zložiek pri teplote zvlákňovania.

Vznik asymetrickej fázovej morfologie je závislý na teplifte, pomere viskozít zložiek,hmotnostného poměru zložiek, šmykovej rýchlosti toku zmesnej taveniny kapilárou, doboutoku zmesnej taveniny kapilárou a velkosťou medzimolekulových sil polymérnych zložiek.

Ke3že teplota a poměr viskozít polymérnych zložiek sd navzájem závislé faktory, stačídefinovat poměr viskozít pri teplote zvlákňovania. Asymetrická fázová porfológia míže vzni-kať.pri rubovol’nom hmotnostnom pomere zložiek, avšak obláčkovací potenciál je dostatečnýlen při určitom definovanom hmotnostnom pomere. Zdánlivá šmyková rýchlosť toku a doba tokuzmesnej taveniny kapilárou hubice spolu sávisia a závisia tiež od teploty zvlákňovania astačí definovat rýchlosť toku zmesnej taveniny kapilárou hubice. Velkost písobenia medzi-molekulových sil polymérnych zložiek možno u heterogénnych polymérnych systémov zanedbat. V procese díženia, ktorý je možné definovat rýchlosťou diženia a dížiacim pomerom,polymérne zložky menia svoju nadmolekulová štruktáru a dosahuje sa definovaný rozdiel vofyzikálno-mechanických vlastnostiach polymérnych zložiek, čo v spojitosti s asymetrickou 211148 2 fázovou morfológiou je příčinou toho, že pSsobením tepla, Co možno vyjádřit teplotou ohrev-ného média, vlákno spontánně trojdimenzionálne oblúčkuje, pričom frekvencia oblúčkov, okremuž uvedených faktorov, závisí i od rozdielu rýchlosti vláken před a po tepelnej úpravě, Coje výhodné vyjádřit peroentuálnym rozdielom rýohlostí díženia a rýchlosti vlákna na výstupezo zrážacej zóny.

Riešením podl’a vynálezu sa dosiahne kontinualizácia procesu přípravy oblúCkovanýchVláken, Z kterých vSak každé je zložené z dvoch zložiek. Výhodou je, že nie je nutné žiad-ne zvláštně zariadenie na oblúčkovanie, ani bikomponentná hubica, je nutné len jednoducháhubica s-kapilárami, ktorých dížka je viac ako osemnásobok priemeru kapiláry. Příklad 1

Polypropylén s viskozitou 350 Pa.s. pri 230 °C bol tavený v jednom extrúderi a polypro-pylén s viskozitou 294 Pa.s, pri 230 °C bol tavený v druhom extrúderi. Obe polymérne zložkysa oddelene filtrovali a viedli cez zubové dávkovacie Cerpadlá do zvlákňovacieho bloku tak,že poměr hmotností zložiek bol 0,67. V statickom zmešoyači umiestnenom v zvlákňovacom blo-ku sa z nich vytvořila zmesná tavenina, ktorá sa zvlákňovala na hubici s otvormi priemeru0,6 mm a dížky 5 mm. Bávkovanie bolo upravené tak, že na jeden hubicový otvor připadala 0,02 g/min zmesnejtaveniny, Co představuje rýchlosť taveniny v zmesi v hubicovom otvore 1,6.10”^ m.s-'. Vzni-kajúce vlékna sa odtahovali rýchlosťou 0,5 m.s-', priíom boli chladené prúdom vzduchu tep-lého 20 °C. Na odtahované vlákna bola pomocou brodiaceho valca nanášené zvlákňovaciapreparácia v množstve 15 t hm. Z odtahovacej galety sa zvazok vláken viedol na dížiacezariadenie vytvořené galetovými duami, pričom dížiaci poměr bol 2. Zvazok vydižených vlá-ken sa viedol od dížiaceho dua cez parný kanál s teplotou 105 °C na pomocné duo, ktoréhorýchlosť bola 0,85 m.s-'. Zvazok takto upravených vláken sa následné v rezaCke pořezal nastřiž. Strižové vlákna vykazovali jemnost 3,6 dtex a frekvencia oblúčkov bola 3,8 cm-'. Příklad 2

Polypropylén s viskozitou 350 Pa.s.pri 230 °C bol tavený v jednom extrúderi a poly-propylén s viskozitou 126 Pa.s. pri 230 °C bol tavený v druhom extrúderi. Obe polymérnezložky sa oddelene filtrovali a viedli cez zubové dávkovacie Cerpadlá do zvlákňovaciehobloku tak, že poměr hmotností zložiek bol 0,50. V statickom zmešovači umiestnenom v zvlák-ňovacom bloku sa z nich vytvořila zmesná tavenina, ktorá sa zvlákňovala na hubici s otvormipriemeru 0,6 mm a dížky 5 mm. Dévkovanie bolo upravené tak, že na jeden hubicový otvor při-padalo 0,12 g/min zmesnej taveniny, čo představuje rýchlosť taveniny zmesi v hubicovom 2 -1 otvore 1,0.10 m.s .

Vznikájúce vlákna sa odtahovali rýchlosťou 0,55 m.s-', pričom boli chladené prúdomvzduchu teplého 20 °C. Na odtahované vlákna bola pomocou brodiaceho valca nanášená zvlák-ňovacia preparácia v množstve ,5 & hm. Z odtahovacej galety sa zvazok vláken viedol na dí-žiace zariadenie vytvořené galetovými duami, pričom dížiaci poměr bol 3,6. Zvazok vydíže-ných vláken sa viedol do dížiaceho dua cez parný kanál s teplotou 125 °C na pomocné duo,ktorého rýchlosť bola 1,38 m.s . Zvazok takto upravených vláken sa následné v rezačke po-řezal na střiž. Strižové vlákna vykazovali jemnost 11,1 dtex a frekvencia oblúčkov bola5,3 cm-'. Příklad 3

Polypropylén s viskozitou 350 Pa.s. pri 230 °C bol tavený v jednom extrúderi a polyety-lén s viskozitou 98 Pa.s. pri 230 °C bol tavený v druhom extrúderi. Obe polymérne zložkysa oddelene filtrovali a viedli cez zubové dávkovacie čerpadlé do zvlákňovacieho bloku tak,že poměr hmotností zložiek bol 2,08. V statickom zmešovači umiestnenom v zvlákňovacom bio-

Claims (1)

1. 3 211148 ku sa z nich vytvořila zmesná tavenina, ktorá sa zvlákňovala na hubici s otvormi priemeru0,6 mm a dižky 5 mm. Dávkovanie bolo upravené tak, že na jeden hubicový otvor připadalo 0,12 g/min zmesnej taveniny, čo představuje rýchlost taveniny zmesi v hubicovom otvore-2-1 -1 1,0.10 m.s . Vznikajúce vlákna sa odtahovali rýchlostou 0,83 m.s , pričom boli chla-dené prúdom vzduchu teplého 20 °C. Na odtahované vlákna bola pomocou brodiaceho valca nanášená zvlákňovacia preparáciav množstve 15 % hm. Z odtahovacej galety sa zvazok vláken viedol na dlžiace zariadenievytvořené galetovými duami, priíom dížiaei poměr bol 3. Zvazok vydížených vláken sa viedoldo dlžiaceho dua cez parný kanál s teplotou 135 °C na pomocné duo, ktorého rychlost bola1,97 m.s”’. Zvazok takto upravených vláken sa následné v rezačke pořezal na střiž. Strižo-vé vlákna vykazovali jemnost 8,0 dtex a frekveneia oblúčkov bola 4,4 cm”’. Přiklad 4 Polypropylén s viskozitou 190 Pa.s. pri 260 °C bol tavený v jednom extrúderi a polyamids viskozitou 56 Pa.s. při teplote 260 °C .bol tavený v druhom extrúderi. Obe polymérne zlož-ky sa odďelene filtrovali a viedli cez zubové dávkovacie čerpadlá do zvlákňovacieho blokutak, že hmotnostný poměr zložiek bol 1,0. 7 statickom zmešovači umiestnenom v zvlákňovacombloku sa z nich vytvořila zmesná tavenina, ktorá sa zvlákňovala na hubici s priemerom0,6 mm a dižky 6 mm. Dávkovanie bolo upravené tak, že na jeden hubicový otvor připadalo0,12 g/min zmesnej taveniny, čo představuje rýchlost taveniny zmesi v hubicovom otvore1,0.10-2 m.s”'. Vznikajúce vlákna sa odtahovali rýchlosťou 0,83 m.s”’, pričom boli chladené prúdomvzduchu teplého 20 °C. Na odtahované vlákna bola nanesená zvlákňovacia preparácia v množ-stve 15 % hm. Z odtahovacej galety sa zvazok vláken viedol na dížiace zariadenie vytvoře-né galetovými duami, pričom dížiaei poměr bol 2,6. Zvazok vydížených vláken sa viedol oddížiáceho dua cez parný kanál s teplotou 140 °C na pomocné duo, ktorého rýchlost bola1,7 Í.s”’. Zvazok takto upravených vláken sa následné v rezačke pořezal na střiž. Strižovévlákna vykazovali jemnost 9 dtex a frekveneia oblúčkov bola 5,2 cm”’. P R E D'M E T VYNÁLEZU Kontinuálny spdsob výroby oblúčkovaných vláken z heterogénnych polymérnych zmesi, kto-rých polymérne zložky sa v dvoch prúdoch oddelene tavia, upravu jú-, filtrujú a potom v sta-tickom zmešovači zmešujú, vyznačujúci sa tým, že heterogénn” zmes, obsahujúca aspoň dvezložky, ktorých poměr viskozít pri teplote vytlačovania je v rozmedzí od 1,1 do 3,8, sabezprostředné vytláča cez otvory hubice, s dížkou kapiláry vačšou ako osemnásobok priemeru, pričom hmotnostný poměr zložiek zmesi prechádzajúcej otvormi hubice je od 0,42 do 2,3, -3 —2 1 rýchlost taveniny zmesi v kapilárách hubice je 1,5.10 m/s až 1.10 m.s a poměr tejtorýchlosti k rýchlosti odtahovania takto tvořených vláken je v rozmedzí od 3.10”do 2.10”2,potom sa vlákna kontinuálně dížia na dížiaei poměr 2 až 3,8 a vydížené vlákno sa nepřetrží-te zráža při teplote 90 až 140 °C, pričom zo zrážacej zóny vystupuje oblúčkované vláknorýchlostou o 12 až 35 % nižšou,ako je rýchlost, ktorou vystupuje dížené vlákno z dížiacejzóny. Severografia. n. p.. závod 7. Most