CS211148B1

CS211148B1 - Kontinuálny spdsob výroby oblúčkovaných vláken z heterogénnych polymórnych zmesi

Info

Publication number: CS211148B1
Application number: CS289980A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Simo; Lubomir Knotek; Peter Krajnak
Original assignee: Rudolf Simo; Lubomir Knotek; Peter Krajnak
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Kontinuálny spfisob přípravy oblúčkovaných vláken z heterogenných zmesi, pri ktorom zložky sa samostatné tavia. Jednotlivé zložky majú poměr viskozlt pri zvláknovacgj teplóte od 1,1 do 3,8. Kapiláry zvláknovacej hubice majú dlžky osemnásobne vačSiu ako jej priemer a poměr zložiek pretekajúcich kapilárami je 0,42 až 2,3. pričom rýchlosť prietoku je 1,5.1.0“3 m/s až 1.10-2 m.s-1 a poměr rýchlosti prietoku polyméru ku odťahovacej rýchlosti je 1,5.10-3 až 2.10"4, Připravené vlákno sa dlži na poměr 2 až 3,8 a nepřetržíte zrážg pri 90 až 140 °C, pričom zo zrážacej zóny vystupuje oblúčkované vlákno rýchlosťou o 12 až 35 f> menšou,ako j§ rýchlosť, ktorou vstupuje do dížiacej zóny.

Description

(54) Kontinuálny spdsob výroby oblúčkovaných vláken z heterogénnych polymórnych zmesi

Kontinuálny spfisob přípravy oblúčkovaných vláken z heterogenných zmesi, pri ktorom zložky sa samostatné tavia. Jednotlivé zložky majú poměr viskozlt pri zvláknovacgj teplóte od 1,1 do 3,8. Kapiláry zvláknovacej hubice majú dlžky osemnásobne vačSiu ako jej priemer a poměr zložiek pretekajúcich kapilárami je 0,42 až 2,3. pričom rýchlosť prietoku je 1,5.1.0“3 m/s až 1.10^-2 m.s^-1 a poměr rýchlosti prietoku polyméru ku odťahovacej rýchlosti je 1,5.10-3 až 2.104, Připravené vlákno sa dlži na poměr 2 až 3,8 a nepřetržíte zrážg pri 90 až 140 °C, pričom zo zrážacej zóny vystupuje oblúčkované vlákno rýchlosťou o 12 až 35 f> menšou,ako j§ rýchlosť, ktorou vstupuje do dížiacej zóny.

21,148

Vynález rieši spčsob výroby oblúčkovaných vláken kontinuálnym postupom pozostávajúcim z přípravy heterogénnej polymérnej zmesi, ktorá sa pri Specifických technologických podmienkach zvlákňuje, odtahuje, díži a zráže.

Oblúčkované vlákna je možné připravit rčznymi spčsobmi. Najznámejšie sú vlákna mechanicky tvarované, ktorých příprava si vyžaduje zvláštně strojno-technologické zariadenie na mechanická texturáciu vláken. Druhou skupinou sú vlákna, u ktorých obláčky vznikajú spontánně v priebehu technologických operécií - díženie, zrážanie - ako dčsledok špecifickej vnútornej štruktúry vlákna, ktoré sa skládá z aspoň dvoch zložiek s rčznymi fyzikálno-mechanickými vlastnostem!, a ktorých tažiská majú rčznu polohu.

Takúto vnútornú Stru’ ?u vláken schopných oblúčkovať, možno dosiahnuť viacerými sp8sobmi, ako je díženie oez hranu, asymetrická termická alebo chemická úprava vlákna, zvlékňovanie tavenín dvoch zložiek cez bikomponentnú hubicu. Nedostatkom týchto postupov je, že je potřebné pre vznik oblúčkovaného vlákna buS zvláštně zariadenie na mechanické tvarovanie alebo termická, či chemickú úpravu, alebo bikomponentnú hubicu.

Vyššie uvedené nedostatky rieši kontinuálny spfisob výroby oblúčkovaných vláken z heterogénnych polymérnych zmesi, ktorého podstatou je, že sa vychédza z heterogénnej polymérnej zmesi pripravenej tavením, filtrováním a zmiešanim aspoň dvooh polymérnych zložiek, ktoré majú pri teplote tavenia rčzne fyzikálno-mechanické vlastnosti vyjádřené pomerom viskozít zložiek v rozmedzí 1,1 až 3,8.

Pre vznik asymetrickej fázovej morfologie je výhodné takúto zmes bezprostředné po zmiešani vytláčať cez otvory hubice, ktorých dížka je minimálně osemnásobok priemeru, pri -i -2-1 rýchlosti taveniny v otvore hubice od 1,5.10 ^J do 1:10 ms . Přitom hmotnostny poměr polymérnej zložky v zmesnej tavenine mčže byť v rozmedzí od 0,4 do 2,3, najvýhodnejšie 1,0. Rýchlosť odťahovania takto formovaných vláken v závislosti na chladení je v rozmedzí od 0,075 do 3,3 ms^-1. Odtahované vlákna je výhodné kontinuálně dížiť na dížiaoi poměr 2,0 až 3,8 a vydížené vlákno kontinuálně zrážáť v zrážacej zóně pri teplotách 90 až 140 °C, pričom zrážaním sa postupná rýchlosť vláken po zrážaní zníži o 12 až 35 % oproti rýchlosti diženia.

Oblúčkovitosť vláken podTa tohto spčsobu je výsledkom vhodnej vol’by kombinácie polymérnych zložiek, vznikom asymetrickej fázovej morfologie zmesnej taveniny, procesom díženia a procesom tepelnej úpravy vydížených vláken. Od kombinácie polymérnych Zložiek, resp. ich rozdielnych fyzikálno-mechanických vlastností, teda i- viskozity, elascity, tepelnej zmrštivosti apriori závislá fyzikálno-mechanické vlastnosti vláken z nich připravených, i frekvencia oblúčkov. Rozdielnosť fyzikálno-mechanických vlastností je vhodné vyjádřit pomerom 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, dobou toku zmesnej taveniny kapilárou a veTkosťou medzimolekulových sil polymérnych zložiek.

Keďže teplota a poměr viskozít polymérnych zložiek sú navzájom závislé faktory, stačí definovat poměr viskozít pri teplote zvlákňovania. Asymetrická fázová porfológia mSže vznikať.pri TubovoTnom hmotnostnom pomere zložiek, avšak oblúčkovaoí potenciál je dostatečný len při určitom definovanom hmotnostnom pomere. Zdánlivá šmykové rýchlosť toku a doba toku zmesnej taveniny kapilárou hubice spolu súvisia a závislá tiež od teploty zvlákňovania a stačí definovat rýchlosť toku zmesnej taveniny kapilárou hubice. VeTkosť písobenia medzimolekulových sil polymérnych zložiek možno u heterogénnych polymérnych systémov zanedbat.

V procese díženia, ktorý je možné definovat rýchlosťou díženia a dížiacim pomerom, polymérne zložky menia svoju nadmolekulovú štruktúru a dosahuje sa definovaný rozdiel vo fyzikálno-mechanických vlastnostiach polymérnych zložiek, čo v spojitosti s asymetrickou fázovou morfológiou je příčinou toho, že pSsobením tepla, čo možno vyjadriť teplotou ohrevného média, vlákno spontánně trojdimenzionálne obláčkuje, pričom frekvencia oblúčkov, okrem už uvedených faktorov, závisí i od rozdielu rýchlostí vláken před a po tepelnej úpravě, čo je výhodné vyjadriť percentuálnym rozdielom rýchlostí díženia a rýchlosti vlákna na výstupe zo zrážacej zóny.

Riešením podl’a vynálezu sa dosiahne kontinualizácia procesu přípravy oblúčkovaných Vláken, Z ktorých však každé je zložené z dvoch zložiek. Výhodou je, že nie je nutné žiadne zvláštně zariadenie na oblúčkovanie, ani bikomponentná hubica, je nutné len jednoduchá hubica s-kapilárami, ktorých dížka ja viac ako osemnásobok priemeru kapiláry.

Příklad 1

Polypropylén s viskozitou 350 Pa.s. pri 230 °C bol tavený v jednom extrúderi a polypropylén s viskozitou 294 Pa.s, pri 230 °C bol tavený v druhom extrúderi. Obe polymérne zložky sa oddelene filtrovali a viedli cez zubové dávkovacie čerpadlá do zvlákňovacieho bloku tak, že poměr hmotností zložiek bol 0,67. V statickom zmešoyači umiestnenom v zvlákňovacom bloku sa z nich vytvořila zmesná tavenina, ktoré sa zvlákňovala na hubici s otvormi priemeru 0,6 mm a dížky 5 mm.

Dávkovanie bolo upravené tak, že na jeden hubicový otvor připadala 0,02 g/min zmesnej taveniny, čo představuje rýchlosť taveniny v zmesi v hubicovom otvore 1,6.10”^ m.s^-'. Vznikajúce vlékna sa odtahovali rýchlosťou 0,5 m.s^-', pričom boli chladené prúdom vzduchu teplého 20 °C. Na odtahované vlákna bola pomocou brodiaceho valea nanášené zvlákňovacia preparácia v množstve 15 t hm. Z odťahovacej galety sa zvazok vláken viedol na dížiaoe zariadenie vytvořené galetovými duami, pričom dížiaci poměr bol 2. Zvazok vydižených vláken sa viedol od dížiaceho dua cez parný kanál s teplotou 105 °C na pomocné duo, ktorého rýchlosť bola 0,85 m.s^-'. Zvazok takto upravených vláken sa následné v rezačke pořezal na střiž. 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 polypropylén s viskozitou 126 Pa.s. pri 230 °C bol tavený v druhom extrúderi. Obe polymérne zložky sa oddelene filtrovali a viedli cez zubové dávkovacie čerpadlá do zvlákňovacieho bloku tak, že poměr hmotností zložiek bol 0,50. V statickom zmešovači umiestnenom v zvlákňovacom bloku sa z nich vytvořila zmesná tavenina, ktorá sa zvlákňovala na hubici s otvormi priemeru 0,6 mm a dížky 5 mm. Dávkovanie bolo upravené tak, že na jeden hubicový otvor připadalo 0,12 g/min zmesnej taveniny, čo představuje rýchlosť taveniny zmesi v hubicovom

-1 otvore 1,0.10 m.s .

Vznikájúce vlákna sa odtahovali rýchlosťou 0,55 m.s^-', pričom boli chladené prúdom vzduchu teplého 20 °C. Na odtahované vlákna bola pomocou brodiaceho valea nanášená zvlákňovacia preparácia v množstve 15 9> hm. Z odťahovacej galety sa zvazok vláken viedol na dížiace zariadenie vytvořené galetovými duami, pričom dížiaci poměr bol 3,6. Zvazok vydížených 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 pořezal na střiž. Strižová vlákna vykazovali jemnost 11,1 dtex a frekvencia oblúčkov bola

5,3 cm^-'.

Příklad 3

Polypropylén s viskozitou 350 Pa.s.pri 230 °C bol tavený v jednom extrúderi a polyetylén s viskozitou 98 Pa.s.pri 230 °C bol tavený v druhom extrúderi. Obe polymérne zložky sa oddelene filtrovali a viedli cez zubové dávkovacie čerpadlá do zvlákňovacieho bloku tak, že poměr hmotností zložiek bol 2,08. V statickom zmešovači umiestnenom y zvlékňovacom bio3 ku sa z nich vytvořila zmesná tavenina, ktorá sa zvlákňovala na hubici s otvormi priemeru 0,6 mm a dížky 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 chladené prúdom vzduchu teplého 20 °C.

Na odtahované vlákna bola pomocou brodiaceho valea nanášená zvlákňovacia preparácia v množstve 15 % hm. Z odťahovaoej galety sa zvazok vláken viedol na dlžiaoe zariadenie vytvořené galetovými duaml, pričom dížiaei poměr bol 3. Zvazok vydížených vláken sa viedol do dlžiaceho dua cez parný kanál s teplotou 135 °C na pomocné duo, ktorého rýchlosť bola 1,97 m.s”’. Zvazok takto upravených vláken sa následné v rezačke pořezal na střiž. Strižové 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 polyamid s viskozitou 56 Pa.s. při teplote 260 °C .bol tavený v druhom extrúderi. Obe polymérne zložky sa odďelene filtrovali a viedli cez zubové dávkovacie čerpadlá do zvlákňovacieho bloku tak, že hmotnostný poměr zložiek bol 1,0. 7 statickom zmešovači umiestnenom v zvlákňovacom bloku sa z nioh vytvořila zmesná tavenina, ktorá sa zvlákňovala na hubici s priemerom 0,6 mm a dížky 6 mm. Dávkovanie bolo upravené tak, že na jeden hubicový otvor připadalo 0,12 g/min zmesnej taveniny, čo představuje rýchlosť taveniny zmesi v hubicovom otvore 1,0.10^-2 m.s”’.

Vznikajúce vlákna sa odtahovali rýchlostou 0,83 m.s”’, pričom boli chladené prúdom vzduchu teplého 20 °C. Na odtahované vlákna bola nanesená zvlákňovacia preparácia v množstve 15 % hm. Z odťahovaoej galety sa zvazok vláken viedol na dížiace zariadenie vytvořené galetovými duami, pričom dížiaei poměr bol 2,6. Zvazok vydížených vláken sa viedol od dížiňceho dua cez parný kanál s teplotou 140 °C na pomocné duo, ktorého rýchlosť bola 1,7 Í.s”’. Zvazok takto upravených vláken sa následné v rezačke pořezal na střiž. Strižové vlákna vykazovali jemnost 9 dtex a frekveneia oblúčkov bola 5,2 cm”’.

Claims

PRE D'M ET VYNÁLEZU

Kontinuálny spdsob výroby oblúčkovanýoh vláken z heterogénnych polymérnych zmesí, ktorých polymérne zložky sa v dvooh prúdoch oddelene tavia, upravu jú-, filtru jú a potom v statickom zmešovači zmešujú, vyznačujúci sa tým, že heterogénn” zmes, obsahujúca aspoň dve zložky, ktorých poměr viskozít pri teplote vytlačovania je v rozmedzí od 1,1 do 3,8, sa bezprostředné 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 rýchlosť taveniny zmesi v kapilárách hubice je 1,5.10 m/s až 1.10 m.s a poměr tejto rýchlostí k rýchlost! odtahovania takto tvořených vláken je v rozmedzí od 3.10^-3 do 2.10”², potom sa vlákna kontinuálně dížia na dížiaei poměr 2 až 3,8 a vydížené vlákno sa nepřetržíte zráža při teplote 90 až 140 °C, pričom zo zrážacej zóny vystupuje oblúčkované vlákno rýchlostou o 12 až 35 % nižšou,ako je rýchlosť, ktorou vystupuje dížené vlákno z dížiacej zóny.