CS251258B1 - Způsob ohřevu svazku polyesterových vláken při nehomogenním krčkovóm dloužení - Google Patents

Abstract

Zlepšení ohřevu a homogenizace vlhkosti svazku vláken při jejich nehomogenním krčkovém dloužení. Na soustavu galet podávači galetové jednotky se rozstřikuje kapalina, která ohřívá svazek vláken na opásaných galetách za současného růstu napětí. Teplota kapaliny a její množství přiváděné k jednotlivým galetám soustavy se řídí tak, aby ke krčkovému dloužení došlo právě na poslední galetě podávači soustavy galet. Tímto postupem se spojují výhody ohřevu vláken v kapalinové lázní s ohřevem svazku vláken na vyhřívaných galetách. Pro polyesterová vlákna lze s výhodou použít roztok pgvrchově aktivních látek o teplotě 40 až 90 °C a napětí na soustavě galet roste od 0,01 mN/dtex do 4,0 až 8,5 mN/dtex.

Description

Vynález se týká způsobu ohřevu svazku polyesterových vláken při krčkovém dloužení na linkách pro dloužení a konečnou úpravu, především stříže a kabelu.

V současné době jsou známy dva základní systémy ohřevu vlákna při krčkovém nehomogenním dloužení. Oba systémy se snaží dosáhnout toho, aby místo, kde se tvoří krček při deformaci bylo pro celý svazek lokalizováno do jednoho místa.

Při nehomogenním krčkovém dloužení se uvolňuje teplo. Pokud se každé elementární vlákno dlouži v jiném místě deformační zóny, může docházet k lokálnímu přehřátí a tvorbě defektů a nedloužených úseků.

Tyto defekty potom způsobují potíže při textilním zpracování. Při prvním způsobu je svazek vláken na dráze mezi dvěma soustavami galet ohříván průchodem kapalinovou lázní nebo parním ohřevem. Ohřev je možné provádět také kontaktně na žehličkách.

Krček se vytvoří v místě, kde při nastaveném mechanickém deformačním poměru je dosaženo teploty, při které je mechanický dloužící poměr roven přirozenému dloužícímu poměru vláken.

K tomuto systému dloužení patří i způsob podle J. P. 24414/78, kde se kabel dlouží mezi galetovými jednotkami a ohřev se provádí nástřikem vody na zadní stranu podávačích válců, to je za podávači galetovou jednotku.

Při dloužení v kapalinové lázni lze ponořením poslední galety podávači galetové jednotky dosáhnout toho, aby se svazek vláken začal dloužit již na povrchu této galety. Tím lze částečně k lokalizaci bodu dlouženl-krčku využít i gradientu napětí, který se vytváří opásáním na poslední galetě.

Kapalinový ohřev zajistí homogenní ohřev svazku vláken a z místa tvorby krčku odvádí vznikající teplo. Druhý způsob ohřevu spočívá v tom, že galety jsou vyhřívané zevnitř na teplotu vhodnou pro dloužení. V důsledku toho roste současně teplota i napětí ve svazku vláken, takže dojde na některé z posledních galet podávači soustavy galet k tvorbě krčku a dlouženi.

U prvního systému ohřevu lze pouze s komplikacemi využít gradientu napětí k lokalizaci krčku při dloužení. Ohřevná lázeň zabírá místo, je konstrukčně a provozně složitá. U kapalinové lázně je nutné zajistit dostatečnou cirkulaci pro udržení hladiny, je zde riziko úrazu opatřením a podobně.

Aby bylo dosaženo dostatečné teploty již na začátku lázně, je teplota lázně vyšší než teplota v místě nehomogenního krčkového dloužení. Při průchodu kabelu lázní dochází ke strhávání kapalinové lázně, a tím je zhoršena výměna tepla.

K nevýhodám druhého systému patří konstrukční složitost vnitřního ohřevu naháněných galet. Při nedostatečné čistotě ohřevného média dochází k zanášení vstupu, vnitřní korozi galet a podobně.

Svazek vláken je na každé galetě ohříván jen z jedné strany. Nerovnoměrnou vlhkostí svazku se mění stupeň nabotnání vláken, a tím i teplota skelného přechodu materiálu. V důsledku toho í potřebné napětí a teplota, při které se tvoří krček.

Výše uvedené nedostatky stávajících způsobů ohřevu a nehomogenního dloužení jsou odstraněny postupem podle vynálezu, jehož podstatou je postupný ohřev svazku kapalinou o teplotě 40 až 90 °C rozstřikovanou na soustavu opásaných galet při postupném zvyšování napětí vláken na galetách z 0,01 mN/dtex na dloužící napětí 4,0 až 8,5 mN/dtex, při kterém krčkové dloužení probíhá na poslední galetě soustavy.

Kapalinou může být voda s výhodou s obsahem 0,1 až 5 % hmot. povrchově aktivních látek, která se uvádí do turbulentních klínů mezi vstupující svazek vláken a galety.

Navržený způsob spojuje přednosti obou dosavadních systémů ohřevu vláken při nehomogenním krčkovém dloužení. Při rozstřikování kapaliny na galety dochází k oboustrannému ohřevu svazku vláken a ke stálému obměňování teplosměnné plochy i ohřevu vlastních galet.

Tento systém umožní vyřadit z linky pro dloužení a konečnou úpravu svazku vláken i počásteční homogenizační lázeň, protože ke zrovnoměrnění vlhkosti vláken dochází na podávači soustavě galet. Rozstřikovaná kapalina je vtlačována i mezi svazek vláken a opásanou galetu, v tzv. turbulentním klínu, takže kapalina je protlačována přes vrstvu vláken a zrychluje se ohřev.

Není nutno instalovat ohřevnou lázeň, takže vzdálenost mezi podávači a odtahovací soustavou galet může být minimální. Nastavení dloužícího bodu lze řídit deformačním poměrem, teplotou kapaliny i jejím množstvím přiváděným na jednotlivá místa soustavy galet.

Navíc lze použít jako ohřevné kapaliny roztoku povrchově aktivních látek, což zvyšuje rovnoměrnost nanášení těchto látek na svazek vláken při nízkém počátečním napětí svazku. Přítomnost těchto látek zlepšuje průběh dloužení.

Při zachovní všech výhod vnitřně vyhřívaných galet je konstrukce těchto zkrápěných galet jednodušší. Provedení způsobu podle vynálezu je patrné z následujících příkladů.

Přiklad 1

Svazek polyesterových vláken o součtové jemnosti 80 ktex a jedničné jemnosti 4,4 dtex byl dloužen na dloužící lince, kde probíhalo dloužení ve dvou stupních. V prvním stupni se dloužilo nehomogenně při deformačním poměru 3,90, ve druhém stupni docházelo k homogennímu dodlužování pří deformačním poměru 1,13. Následovala fixace za napětí, obloučkování, fixace ve volném stavu, řezání a balení.

Svazek vláken byl sdružen ze 78 elementárních nedloužených kabílků, které byly vedeny přes sdružovací zařízení a byly rozděleny do třech pruhů. Svazek nepředehřátých vláken potom vstupoval na soustavu deseti brzdicích válečků a potom na soustavu sedmi naháněných galet.

První galeta na vstupu byla opatřena odmačkávacim pogumovaným válcem. Ke všem galetám byl přiveden roztok povrchovq aktivních látek o koncentraci 0,6 % hmot. a o teplotě 65 °C v celkovém množství 0,03 m³/s.

Na každý z deseti brzdicích válečků se přivádělo 2 % z celkového množství, na prvé tři naháněné galety po 4 í z celkového množství, na čtvrtou 8 %, na pátou 12 %, na šestou 30 % a na poslední 18 % z celkového množství. Ve vstupujícím kabelu bylo neměřitelné napětí, před poslední galetou při deformačním poměru 3,85 bylo napětí 4,5 mN/dtex, krček byl stabilizován ve dvou třetinách opásání poslední galety a napětí za touto galetou bylo 6,5 mN/dtex.

Bylo získáno kvalitní dloužené vlákno bez výskytu defektů a přetrhů.

Příklad 2

Svazek polyesterových vláken o součtové jemnosti 5 ktex a jedničné jemnosti 4,4 dtex (po dloužení) byl dloužen na poloprovozní dloužící lince ve dvou stupních. V prvém stupni se dloužilo krčkově při dloužícím poměru 3,8, ve druhém stupni byl svazek homogenně dodlužován při deformačním poměru 1,15.

Po dloužení byl svazek fixován za napětí při teplotě 150 °C, obloučkován a fixován ve vol ném stavu při teplotě 130 °C.

I

Prvý stupeň dloužení byl prováděn jednak běžně známým postupem v horkovodní lázni s teplotou 72 °C zařazené mezi dvě galetové stolice a jednak postupem podle vynálezu tak, že na soustavu osmi brzdicích válců a sedmi galet podávači stolice byl nástřikem přiváděn vodný roztok povrchově aktivních látek o koncentraci 0,9 % hmot. s teplotou 67 °C v celkovém množství 0,002 m³/s.

Na každý z osmi brzdicích válců se přivádí 2 i z celkového množství roztoku, na prvé čtyři galety septeta vždy 5 % z celkového množství roztoku, na pátou galetu 9 i, šestou 35 % a sedmou 20 % z celkového množství roztoku.

Napětí svazku vláken před poslední galetou bylo 4,3 mN/dtex a za galetou 6,7 mN/dtex. Krček byl stabilizován v 1/2 opásání poslední sedmé galety. Oběma způsoby dloužení bylo získáno srovnatelné dloužené vlákno bez nedloužených ¹¹ vláken, fibrilárních přetrhů a jiných defektů.

Rovnoměrnost tažnosti a pevnosti jednotlivých fibril měřena na přístroji Uster byla u obou technologii vysoká a srovnatelná.

Přiklad 3

Svazek polyesterových vláken o součtové jemnosti 1 ktex a jedničné jemnosti 4,4 dtex (měřeno po vydloužení) byl dloužen na laboratorní dloužící lince ve dvou stupních při konečné rychlosti 60 m/min. V prvém stupni se dloužilo nehomogenně (krčkově) při dloužicim poměru 3,7, v druhém stupni byl svazek dodlužován ve vodní lázni o teplotě 93 °C při deformačním poměru 1,2.

Po dloužení byl svazek fixován šaržovitě na cívce 30 minut při teplotě 135 °C.

Prvý stupeň dloužení byl prováděn jednak běžně známým postupem ve vodní lázni o teplotě 69 °C tak, že poslední galeta byla do lázně ponořena a krček vytvářel cca 3 cm aa touto galetou a jednak postupem podle vynálezu, kdy mezi vlákno a poslední brzdicí galetu byla (do klínu) sprchována voda o teplotě 69 °C.

Množství vody bylo postupně zvětšováno z množství 3,5 1/h, kdy se krček vytvářel na vláknu až na výstupu z galety, na 35 1/h, kdy se krček vytvořil v 1/2 opásaného povrchu galety a zůstal stabilizován.

Oběma způsoby dloužení bylo získáno srovnatelné dloužené vlákno (stejná rovnoměrnost pevnosti a tažnosti) bez nedloužených vláken a jiných defektů.

Způsob ohřevu svazku vláken podle vynálezu je aplikovatelný při homogenním dloužení a u jiných typů vláken, jako například vláken polyamidových, polypropylenových a polyakrylonitrilových. Kromě běžně užívané vody jako ohřevného média, je možné také užít jiné kapaliny, jako například glycerin, glykol, koncentrované vodné roztoky solí. Tyto kapaliny umožňují pracovat bez odpařování do kolí s vyššími teplotami média.

Claims (2)

1. Způsob ohřevu svazku polyesterových vláken při nehomogenním krčkovém dloužení na poslední galetě soustavy, kdy svazek vláken je před dloužením veden opásáním přes soustavu galet, vyznačený tím, že svazek vláken se ohřívá kapalinou o teplotě 40 až 90 °C, rozstřikovanou na soustavu opásaných galet, při postupném zvyšování napětí vláken na galetách z 0,01 mN/dtex na dloužící napětí v rozmezí 4,0 až 8,5 mN/dtex na dloužící napětí v rozmezí 4,0 až 8,5 mN/dtex.

2. Způsob ohřevu svazku vláken podle bodu 1, vyznačený tím, že ohřevným médiem je voda s výhodou s obsahem 0,1 až 5 % hmot. povrchově aktivních látek, která se uvádí do turbulentních klínů mezi vstup svazku vláken a jednotlivé galety soustavy.