CS211206B1

CS211206B1 - Polymer spinning nozzle

Info

Publication number: CS211206B1
Application number: CS887279A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Kubicek; Jiri Budin; Jiri Franta
Original assignee: Jaroslav Kubicek; Jiri Budin; Jiri Franta
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Účelem vynálezu je zjednodušeni výroby trysek pro přípravu umělých vláken s nekruhovým příčným průřezem a profilů z plastických hmot. podstatou vynálezu je to, že 3 až 16 zvléknovacich kanálků s kruhovým příčným průřezem rozmístěných na ploSe libovolného obrazce je umístěno ve dně vstupního otvoru pro vtok polymeru Jak, že vzdálenost mezi sousedními zvláknovaclmi kanálky je 0,1 až 1 mm. Nejlépe charakterizuje podstatu vynálezu obr. č. 1The purpose of the invention is to simplify the production of nozzles for the preparation of artificial fibers with a non-circular cross-section and profiles from plastic materials. The essence of the invention is that 3 to 16 spinning channels with a circular cross-section distributed over the area of any shape are placed in the bottom of the inlet opening for the polymer inflow, such that the distance between adjacent spinning channels is 0.1 to 1 mm. The essence of the invention is best characterized by Fig. No. 1

Description

Vynález se týká trysky P^r0 zvlákňování polymerů, u níž se řeší geometrické uspořádání zvlákňovacích kanálků s kruhovým příčným průřezem,The invention relates to a nozzle P ^r0 spinning of polymers for which the geometric arrangement solves spinning channels with a circular cross section,

Zvlákňování je základním technologickým stupněm při výrobě umělých vláken a dále monofilů, u kterých se průměr příčného průřezu pohybuje v rozmezí 0,1 až 2,5 mm. Při zvlákňování je tavenina nebo roztok polymeru protlačována pod tlakem tryskou, kterou tvoří kovová deska opatřená jedním nebo více zvlákňovacími kanálky, kterými polymer prochází při průchodu tryskou á přitom je formován do vláknitého tvaru. Zvlákňovacl kanálky jsou v dostatečné vzdálenosti od sebe, aby nedocházelo k slepování vytlačených vláknitých útvarů. Mají-li zvlákňovací kanálky kruhový příčný průřez, získá se vlákno nebo monofil kruhového průřezu. Požaduje-li se jiný průřez než kruhový, příčný průřez zvlákňovacího kanálku musí být tvarově přibližně shodný s příčným průřezem požadovaného vláknitého útvaru. Výroba trysek se zvlákňovacími kanálky, jejichž příčný průřez je jiný než kruhový, vyžaduje speciální techniku, např. vyjiskřování, což je operace značně nákladná, zařízení pro vyjiskřování není běžně dostupné a dále vyžaduje přípravu speciálních elektrod. Tyto trysky jsou také náchylné k poškození v důsledku nešetrného čištění od zbytků polymerů po jejich výměně na zvlákňovacím zařízeni.The spinning is the basic technological stage in the production of man-made fibers and monofilaments, where the cross-sectional diameter ranges from 0.1 to 2.5 mm. In spinning, the melt or polymer solution is extruded under pressure through a die formed by a metal plate provided with one or more spinning channels through which the polymer passes through the die while being formed into a fibrous shape. The fiber channels are at a sufficient distance from each other to avoid sticking of the extruded fiber structures. If the spinning channels have a circular cross-section, a fiber or monofilament of circular cross-section is obtained. If a cross-section other than a circular cross-section is desired, the cross-section of the spinning channel must be approximately the same in shape as the cross-section of the desired fibrous formation. The manufacture of spinneret nozzles having a cross-section other than a circular cross-section requires special techniques, such as sparking, which is a costly operation, a sparking device is not readily available, and further requires the preparation of special electrodes. These nozzles are also susceptible to damage due to the careless cleaning of the polymer residues after replacement on the spinner.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny tryskou podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z kovové desky opatřené nejméně jedním vstupním válcovým otvorem pro vtok polymeru, přičemž ve dně vstupního válcového otvoru je 3 až 16 zvlákňovacích kanálků s kruhovým příčným průřezem, rozmístěných po ploše libovolného, obrazce tak, že vzdálenost mezi sousedními zvlákňovacími kanálky je 0,1 až 1 mm.The above drawbacks are overcome by a nozzle according to the invention, which consists of a metal plate provided with at least one inlet cylindrical inlet for the polymer inlet, wherein at the bottom of the inlet cylindrical opening there are 3 to 16 spinning channels with circular cross-section distributed over an area of any pattern such that the distance between adjacent spinning channels is 0.1 to 1 mm.

Geometrickým uspořádáním zvlákňovacích kanálků tak, že vzdálenost mezi sousedními zvlákňovacími kanálky je 0,1 až 1 mm se dosáhne toho, že při zvlákňování polymerů dochází k pevnému spojení jednotlivých polymerních proudů vystupujících ze zvlákňovacích kanálků přináležejících stejnému vstupnímu otvoru pro vtok polymeru. Důsledkem toho je, že se získá vláknitý útvar, který má tvar plochy, v jaká jsou zvlákňovací kanálky rozmístěny, a který je složen z odpovídajícího množství kruhových monofilů vzájemně pevně propojených. Přitom se využívá známého jevu při zvlákňování polymerů, tzv. rozšíření polymerního proudu pod tryskou, který se vyznačuje tím, že polymerní proud vystupující ze zvlákňovacího kanálku se ve velmi krátké vzdálenosti od trysky rozšiřuje a je větší než průměr zvlákňovacího kanálku. Tento jev je důsledkem elastických vlastností polymerních tavenin a je zejména výrazný u polyetylénu, polypropylenu, polystyrenů.By geometrically arranging the spinning channels such that the distance between adjacent spinning channels is 0.1 to 1 mm, the polymer spinning results in a firm connection of the individual polymer streams exiting the spinning channels belonging to the same polymer inlet port. As a result, a fibrous formation is obtained which has the shape of the area in which the spinning channels are located and which is composed of a corresponding number of circular monofilaments firmly interconnected. A known phenomenon is used in spinning polymers, the so-called extension of the polymer stream under the nozzle, which is characterized in that the polymer stream exiting the spinning channel widens at a very short distance from the nozzle and is larger than the diameter of the spinning channel. This phenomenon is due to the elastic properties of the polymer melts and is particularly pronounced for polyethylene, polypropylene, polystyrenes.

Spojování jednotlivých polymerních proudů vystupujících ze zvlákňovacích kanálků přináležejících stejnému vstupnímu otvoru lze nápomoci tím, že osy sousedních zvlákňovacích kanálků nejsou rovnoběžné, ale svírají spolu úhel do 0,3 rad. Zvlákňovací kanálky přináležející stejnému vstupnímu otvorů lze ú&pořádat např. tak, Že zvlákňovací kanálky ve středů vstupního otvoru jsou rovnoběžné s osou vstupního otvoru a zvlákňovací kanálky umístěná na okraji svírají s osou vstupního otvoru úhel 0,1 rad.The joining of the individual polymer streams exiting the spinning channels belonging to the same inlet opening can be aided by the fact that the axes of the adjacent spinning channels are not parallel but form an angle of up to 0.3 rows. The spinning channels belonging to the same inlet opening may be arranged, for example, so that the spinning channels in the center of the inlet opening are parallel to the axis of the inlet opening and the spinning channels located at the edge form an angle of 0.1 rad with the inlet opening axis.

Výroba trysky pro zvlákňovánl polymerů podle vynálezu je jednoduchá, laciná a nevyžaduje speciální výrobní zařízení. Uspořádáním zvlákňovacích kanálků s příčným kruhovým průřezem lze při zvlákňování dosáhnout v podstatě jakéhokoliv tvaru příčného průřezu vláknitého útvaru.The manufacture of the polymer spinneret of the present invention is simple, inexpensive and does not require special manufacturing equipment. By arranging the spinning channels with a circular cross-section, substantially any cross-sectional shape of the fibrous formation can be achieved during the spinning.

Na připojených výkresech je znázorněn příklad provedení trysky a uspořádání zvlákňovacích kanálků podle vynálezu, kde na obr. 1 je. znázorněna tryska v půdorysu a v řezu, na obr. 2 jsou uvedena příkladová uspořádáni zvlákňovacích kanálků v půdorysném provedení.The accompanying drawings show an embodiment of a nozzle and a spinner channel arrangement according to the invention, in which FIG. Fig. 2 shows exemplary spinning channel arrangements in plan view.

Tryska sestává z kovové desky X, opatřené vstupním válcovým otvorem £ ^ve spodní části kónicky zúženým, a ve dně vstupního otvoru i je rozmístěno osm zvlákňovacích kanálků je kruhovým příčným průřezem o průměru 0,5 mm, uspořádaných do tvaru čtyřcípé hvězdy, přičemž vzdálenost mezi sousedními zvlákňovacími kanálky J je 0,3 mm.The nozzle consists of a metal plate X having a conical tapered inlet ^{at the} bottom, conically tapered at the bottom, and eight spinning channels having a circular cross-section of 0.5 mm diameter arranged in the shape of a four-pointed star, through the spinning channels J is 0.3 mm.

211206 2:/211206 2: /

Trysku podle vynálezu lže použít např. při výrobě profilových'vláken, žíní, těsnání, svařovacích elektrod pro spojování výrobků z plastických hmot.The nozzle according to the invention can be used, for example, in the production of profiled fibers, horsehair, seals, welding electrodes for joining plastic products.

Claims

CONVERSION

Polymer spinning nozzle, characterized in that it consists of a metal plate (1) provided with at least one inlet cylindrical bore (2) with a polymer flow, wherein at the bottom of the inlet bore (2) there are 3 to 16 spinning channels (3). ) with a circular cross-section of diameters 0.3 to 2 mm distributed over the area of any pattern, such that the distance between adjacent undulating channels (3) is 0.1 to 1 mm.

2. A nozzle according to claim 1, characterized in that they form an angle of 0 to 0.3 rad to each other.

that the axes of adjacent spinning channels (3)

3. Nozzle conically tapered by part.

2. The valve of claim 1, wherein the inlet cylindrical bore (2) is at the bottom

4. Nozzle according to claim 1, characterized in that the ratio between the length of the spinning channel (3) and its diameter is 1 to 10, which ratio may be different for adjacent spinning channels (3).

Nozzle according to claim 1, characterized in that for different diameters of the spinning channels (3) the ratio between the maximum and minimum diameters of the spinning channel (3) is in the range of 1.1 to 1.6.