CS236194B1 - Profilové žíně a způsob její přípravy - Google Patents

Abstract

Profilová žíně ze syntetických materiálů, u niž se řeší geometrie jejího příčného průřezu za účelem zlepšení užitných vlastnosti kartáčnických výrobků vyrobených z této žíně. Příčný průřez žíně tvoří symetrická čtyřcígá hvězda, u které podíl průměru di kružnice profilu opsané a průměru d2 kružnice do profilu vepsané se pohybuje v rozmezí 1,6 až 2,3, přičemž podíl vnějšího rádiusu ri oblouku, který tvoří přechod z jednoHo cípu profilu na druhý, a vnitřního rádiusu rp oblouku který, tvoři zaoblení konce cípu, se pohybuje v rozmezí 2 až 7.

Description

Vynález se týká profilové žíně z polymerních materiálů, a níž se řeší geometrie jejího příčného průřezu.

Pro výrobu koštat a kartáčů se v minulosti používaly výhradně přírodní materiály jako jsou stonky rýže a čiroku, kokosová vlákna, vlákna z agave, koňské a prasečí žíně, Neustále se zvyšující požadavky na tyto materiály a jejich omezené zdroje daly podnět k vývoji umělých žíní na bázi vláknotvorných v

polymerů. Tyto žíně se vyrábějí zvláknováním tavenin polymerů a následným dloužením zvlákněných monofilů. Umělé žíně jsou většinou monofily kruhového průřezu o průměru 0,1 až 2 mm v dél káoh od 10 do 1000 mm. Kruhový příčný průřez má ale určité nevýhody ve srovnání s přírodními vlákny. Přírodní materiály mají ve většině případů nepravidelný příčný průřez a jsou zvlněné takže se vyznačují velkou objemností. Proto se také v kartáčnickém průmyslu začaly používat syntetické žíně s nekruhovým průřezem Ve tvaru tří až šestiramenného kříže s« zaoblenými konci ramen. Tyto žíně se používají v převážné míře ve zvlněné formě. Zvlňování syntetických žíní se provádí průchodem Žíně mezi dvojicí do sebe zapadajících ozubených kol. U známých profilových žíní dochází při tomto procesu k částečnému nebo úplnému zborcení tvaru příčného průřezu žíně^ a to jako důsledek nevyváženosti rozměrů jejího příčného průřezu. To se pak projeví snížením ohybové tuhosti a ohebnosti žíně, případně jejím lámáním.

Důležitou vlastností žíní z hlediska jejich užitných vlast ností ve výrobcích kartáčnickéhó průmyslu je jejich ohybová tuhost a hodnota úhlu zotavení. Hodnota ohybové tuhosti v podstatě vyjadřuje odpor žíně vůči působící síle ve směru kolmém ná žíni a vychylující ji z napřímeného stavu. Úhel zotavení vyjadřuje schopnost žíně vrátit se do původní polohy po jejím vy- 2 238 194

Chýlení z napřímeného stavu. Pro aplikaci syntetických žíní do kartáčnických výrobků se vyžaduje jejich vysoká hodnota ohybové tuhosti a úhlu zotavení.

U řady syntetických žíní s kruhovým i nekruhovým příčným průřezem byla zjištěna při jejich aplikaci do kartáčnických výrobků jejich nízká užitná hodnota. Koště se při metení snadno ohýbalo, žíně nedržely napřímený tvar. Žíňová část koštěte se během skladování ohýbala a zůstávala v ohnutém stavu, což značně snižovalo estetické a užitné vlastnosti výrobku, fyzikálně mechanické vlastnosti syntetických žíní jsou dány druhem : polymeru, orientací a krystalinitou a v případě profilových žíní též tvarem příčného profilu žíně a jeho geometrickým uspořádáním.

Předmět vynálezu se týká profilové žíně ze syntetických materiálů se zaoblenými konci ramen profilu o délkové hmotnosti 0,1 až 1,0 g m“¹ jejíž podstatou je, že příčný průřez žíně tvoří symetrická čtyřcípá hvězdou které podíl průměru d^ kružnice profilu opsané a průměru kružnice do profilu vepsané se pohybuje v rozmezí 1,6 až 2,3, přičemž podíl vnějšího rádiusu r-^ oblouku, který tvoří přechod z jednoho cípu profilu na druhý, a vnitřního rádiusu oblouku, který tvoří zaoblení konce cípu profilu, se pohybuje v rozmezí 2 až 7.

Profilová žíně podle vynálezu se vyznačuje vzhledem k známým typům vyšší ohybovou tuhostí a vyšším úhlem zotavení a to v

v průměru o 30 %. Koštata a kartáče vyrobené z této žíně mají o čtvrtinu prodlouženou životnost při používání v porovnání se známými typy žíní. Žíňová část kartáčnických výrobků obsahující žíni podle vynálezu se při používání ohýbá jen málo a rychle¹

V V se vrací do napřímeného stavu. Zínová část kartáčnických výrobků se během skladování a používání trvale nedeformuje a neohý- ; bé,

Na připojeném výkresu je uvedeno v příčném řezu příkladné i provedení žíně podle vynálezu.

v

Žíni tvoří monofil z polypropylenu o délkové hmotnosti 0,7 g m“¹ jehož příčný řez tvoří symetrická čtyřcípá hvězda se zaoblenými konci. Podíl průměru kružnice profilu opsané a průměru do profilu vepsané je 2, Podíl vnějšího rádiusu r^ oblouku který tvoří přechod z jednoho cípu profilu na druhý a vnitřního rádiusu. r^ oblouku, který tvoří zaoblení cípu je 4,4.

- 3 238 194

Profilovou žíni podle vynálezu lze připravit extruzí tav veniny vláknotvorného polymeru zvláknovací tryskou* jejíž otvory jsou ve tvaru symetrického kříže sestávajícího ze dvou navzá jem kolmých a protínajících se obdélníkových štěrbiiy přičemž po měr délky štěrbiny k její šířce se pohybuje v rozmezí 6 až 8 a poloměr oblouky který tvoří přechod z jednoho ramene kříže na druhý je v rozmezí 0,1 až 0,15 délky štěrbiny. Průchodem taveniny polymeru takto vytvořeným otvorem dochází k formování příčného profilu žíně podle vynálezu. Získaný příčný průřez žív ně odpovídá profilu otvoru zvláknovací trysky jen do určité míry. Vlivem povrchového napětí má tavenina polymeru opouštějící profilový otvor trysky tendenci zaujmout kruhový příčný průřez a tedy výsledný profil žíně se podstatně liší od profilu otvoru zvláknovací trysky.

Žíni podle vynálezu lze připravit například zvlákňováním polypropylenového granulátu vláknařského typu. Granulát byl roztavem v extruderu a taveninrf polypropylenu o teplotě 260°C byla protlačována v množství 60 kg/hod tlakem 6 MPa zvlákňovací tryskou s počtem otvorů 36. Zvláknovací otvor byl ve tvaru symetrického pravoúhlého křížej sestávajícího ze dvou protínajících se štěrbin. Délka této obdélníkové štěrbiny byla 4 mm, šířka 0,55 mm a poloměr přechodového oblouku byl 0,5 mm. Po ochlazení zvlákněných žíní vodou v chladící lázni při teplotě 20°C byl vytvořený svazek žíní jednozonálně dloužen ve vodě při teplotě 95°C na dloužící poměr 1 : 5,6 a pak fixován v dalX A ší horkovodní zóně při 95 C. Před navíjením byly žíně obloučkovány. dvojicí ozubených kol. Vyrobená žíně měla příčný profil uvedený na výkresu a délkovou hmotnost 0,7. g m”\ Hloubka obbloučkování žíně byla 1,5 mm. Úhel zotavení žíně byl 64^.

Žíně podle vynálezu může být z polyamidu, polypropylenu, polyethylenu,polyvinylchloridu a polyesteru. S výhodou se nechá použít polypropylen, který vzhledem k nízké ceně výchozího granulátu poskytuje přijatelné vlastnosti. Žíně může obsahovat stabilizátory, barviva a plniva. Žíně může být ve zvlněné formě nebo rovná, orientovaná nebo neorientovaná. Žíně mohou být ve svazcích nebo navinuté v nekonečné formě na cívkách nebo přadenech.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYŇÁLEZU 238 194

   Profilová žíně ze syntetických materiálů se zaoblenými konci ramen profilu, o délkové hmotnosti 0,1 až 1,0 g vyznačená tím, že příčný průřez žíně tvoří symetrická čtyřcípá hvězda^ které podíl průměru d^ kružnice profilu opsané a průměru ώ/ kružnice do profilu vepsané se pohybuje v rozmezí 1,6 až
2. 2,3 přičemž podíl vnějšího rádiusu rj oblouku^který tvoří přechod z jednoho cípu u^r°řilu na druhý,á vnitřního rédiusu r₂ oblouku_fkterý tvoří zaoblení konce cípu_fse pohybuje v rozmezí 2 až 7.