CS258232B1

CS258232B1 - Nozzle set for hollow fibrees spinning

Info

Publication number: CS258232B1
Application number: CS865480A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Kupko
Original assignee: Rudolf Kupko
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1988-07-15
Also published as: CS548086A1

Abstract

Hubicový komplet pre zvlákňovanie dutých vláken požostáva zo zvlákňovacej hubice, predhubicovej platné, prietokových trnov, rozvodnej a prívodnej došky. Prietokové trny sú úložené s vdlou v predhubicovej platní, pričom tieto zasahujú do kalibrických otvorov, vo zvlákňovacej hubici. Nová konštrukcia poskytuje požadované centrovanie prietokových trnov vo zvlákňovacej hubici, pričom prietokové trny sú lahko demontovatelné a vyměnitelné z dóvodu cyklického čistenia. Hubicový komplet je vhodný pre suchomokré alebo mokré zvlákňovanie z taveniny syntetických polymérov.Spout set for spinning hollow the fiber from the spinneret, pre-tubular, valid, flow mandrels supply and landing thatch. Flow arbors are stored with a married in a pre-mouth plate with these extending into the calibration holes, in a spinneret. The new design provides the desired flow centering the mandrels in the spinneret while flowing the mandrels are easily removable and replaceable for purification by cyclic purification. Hubicový komplet it is suitable for wet or wet spinning melt of synthetic polymers.

Description

Vynález sa týká konštrukčního riešenia hubicového kompletu pre zvlákňovanie dutých vláken z vláknotvorných viskóznych kvapalín.The present invention relates to a design of a die assembly for spinning hollow fibers of fibrous viscous liquids.

Sú známe hubicové komplety pre přípravu dutých vláken, pričom každá konštrukcia musí zabezpečit přívod vzduchu alebo iného přídavného média do dutiny vlákna vytlačovaného cez štrbinu s prierezom tvaru medzikružia vytvořeného pomocou trnu zasahujúceho do kanálika zvlákňovacej hubice.Nozzle assemblies for the preparation of hollow fibers are known, each design having to provide air or other additive medium to the fiber cavity extruded through an annular cross-section formed by a mandrel extending into the spinneret channel.

Pri príprave špeciálnych dutých porezných vláken, ktoré sa používajú na ultrafiltráciu, reverznú osmózu alebo v zdravotníctve na hemodialýzu sa využívajú Speciálně technologické postupy, pričom doterajšie konštrukčné riešenia hubicových kompletov nevyhovujú. Například pri tzv. suchomokrom zvlákňovaní sa do dutiny vytlačovaného vlákna privádza koagulačné kvapalné médium cez kanáliky vytvořeno v prietokových trnoch.In the preparation of special hollow porous fibers, which are used for ultrafiltration, reverse osmosis or in the healthcare for hemodialysis, special technological procedures are used, while the existing design solutions of nozzle sets are not satisfactory. For example, the so-called. By means of dry-spinning, a coagulation liquid medium is fed into the extruded fiber cavity through channels formed in the flow mandrels.

Pri mokrom spůsobe vzlákňovania sa vyžaduje úplné ponorenie zvlákňovacej hubice do koagulačného kúpela. Pri přerušení alebo ukončení zvlákňovania je možnost vniknutia koagulačného média do štrbinového medzikružie zvlákňovacej hubice, preto sú kladené nároky na úplnú demontáž všetkých súčiastok hubicového bloku, najmá však zvlákňovacích hubíc ako aj prietokových trnov z důvodu ich čistenia. Pri opakovanej montáži zvlákňovacích kompletov sa vyžaduje čo najpresnejšie centrické uloženie prietokových trnov vo zvlákňovacej hubici pre zabezpečenie rovnoměrněj hrůbky steny vyrábaných dutých vláken.In the wet spinning process, a complete immersion of the spinneret into the coagulation bath is required. When the spinning is interrupted or terminated, there is a possibility of coagulation medium penetrating into the slot ring of the spinneret, therefore, there is a demand for complete dismantling of all the components of the die block, but especially the spinnerets as well as flow mandrels for cleaning. Re-assembly of spinnerets requires the most accurate centric placement of the flow mandrels in the spinneret to ensure a uniform wall thickness of the hollow fibers produced.

U doteraz známých konštrukcií hubicových kompletov pre duté vlákna je problém centrického uloženia trnov riešený spoločným zvrtávaním spodnej hubicovej platné ako aj vrchnej došky, v ktorej sú uložené trny. Například hubica pre výrobu dutých vláken podlá čs.In the hollow fiber nozzle assemblies of the prior art, the problem of centric placement of the mandrels is solved by jointly drilling the bottom nozzle of the valid as well as the top that holds the mandrels. For example, the nozzle for the production of hollow fibers according to Czechoslovak.

AO 153 370, alebo čs. AO 159 677 je konštruovaná tak, že horná doska, v ktorej sú uložené duté trny je so spodnou hubicovou doskou pevne spojená zvarom, pričom otvory pre uloženie trnov sú v obidvoch doškách spolu zvřtavané. Nerozoberatelné spojenie hornej došky a spodnej hubicovej platné pomocou zvaru podlá uvedených vynálezov z hladiska demontáže a čistenia nevyhovuje.AO 153 370, or MS. AO 159 677 is designed in such a way that the upper plate in which the hollow mandrels are mounted is rigidly welded to the lower nozzle plate, the mandrel receiving holes being swollen together in both of the thatch. The unbreakable joining of the upper thatch and the lower nozzle valid by means of the weld according to the present invention is not satisfactory in terms of disassembly and cleaning.

Podlá riešenia DOS 1 083 975 je hubica konštrukčné riešená tak, že dutý trn je vedený v spodnej hubicovej platní, čo zabezpečuje jeho centricitu vo výtokovej kapiláře, avšak trn je ku hornej doske privarený, čo nedovoluje pohotovú výměnu připadne poškodeného trna.According to DOS 1 083 975, the nozzle is designed in such a way that the hollow mandrel is guided in the lower nozzle plate, which ensures its centricity in the outlet capillary, but the mandrel is welded to the top plate, which does not allow a replacement of a possibly damaged mandrel.

Hubica podlá GB. spisu 886 313 obsahuje duplikátorový dutý trn, cez střed ktorého sa privádza a cez duplikátorové medzikružie trna sa odvádza vzduch. Duplikátorový trn je připojený prívodnou a odvodnou rúrkou a nie je dostatočne centrovaný v hubicovej doske.Nozzle according to GB. No. 886 313 discloses a duplicator hollow mandrel through which the air is supplied through the center and air is discharged through the duplicator mandrel of the mandrel. The duplicator mandrel is connected by an inlet and outlet tube and is not sufficiently centered in the nozzle plate.

Demontáž trnov a čistenie hubice je obtažné.Removing mandrels and cleaning the nozzle is difficult.

Hubica podlá US 4 229 154 pozostáva z dvoch nad sebou umiestnených platničiek, medzi ktorými je vytvořený priestor pre přívod vzduchu. Trny sú zalisované v otvoroch hornej platničky a zasahujú na čelo spodnej hubicovej platničky. Výstupná časť kapiláry je vyvložkovaná. Cyklickú demontáž vložiek a dutých trnov z důvodu čistenia po ukončení zvlákňovania patent neuvažuje.The nozzle according to U.S. Pat. No. 4,229,154 consists of two plates placed one above the other, between which an air supply space is formed. The spines are pressed into the openings of the upper plate and engage the front of the lower nozzle plate. The capillary outlet is lined. The patent does not consider the cyclical dismantling of liners and hollow mandrels for cleaning after spinning.

Přesné koncentrické uloženie prietokových trnov vo zvlákňovacej hubici, ako aj lahkú a pohotovú demontáž jednotlivých súčiastok hubicového kompletu pre zvlákňovanie dutých vláken rieši nová konštrukcia podlá tohoto vynálezu.The new concentric arrangement according to the invention solves the precise concentric placement of the flow mandrels in the spinneret as well as easy and easy disassembly of the individual components of the hollow fiber spinneret.

Hubicový komplet pre zvlákňovanie dutých vláken podlá tohoto vynálezu pozostáva z predhubicovej platné, v ktorej je vložený aspoň jeden prietokový trn, pričom tento svojim driekom zasahuje do kalibrického otvoru zvlákňovacej hubice. Prietokový trn je do otvoru predhubicovej platné uložený s vůlou, pričom je fixovaný jednou alebo dvoma nad sebou uloženými skrutkami. Prietokový trn je utěsněný pod hlavou těsněním z polyetylénovéj fólie. Pre vyššie teploty možno použit tesnenie z teflonovéj alebo hliníkovéj fólie.The hollow fiber spinning assembly according to the present invention consists of a pre-mushroom valid, in which at least one flow mandrel is inserted, with its stem extending into the calibrating opening of the spinneret. The flow mandrel is supported with clearance in the borehole hole and is fixed by one or two bolts placed one above the other. The flow mandrel is sealed under the head with a polyethylene foil seal. Teflon or aluminum foil seals can be used for higher temperatures.

Přednostou konštrukčného riešenia hubicového kompletu je spósob uloženia a utesnenia prietokovýách trnov v predhubicovej platní, pričom tieto sú vo zvlákňovacej hubici kalibricky centrované. Výhodou je tiež lahká demontáž prietokových trnov, ako aj všetkých súčiastok hubicového kompletu z dóvodu cyklickej výměny a čistenia.The advantage of the design of the nozzle assembly is the method of placing and sealing the flow-through mandrels in the pre-tube plates, which are calibrated in the spinneret. The advantage is also easy disassembly of the flow plugs as well as all parts of the nozzle assembly due to cyclic replacement and cleaning.

Na drieku prietokového trna je vyhotovená najmenej jedna drážka pre přívod zvlákňovanej viskóznej kvapaliny do štrbinového medzikružia zvlákňovacej hubice podlá bodu 2 tohoto vynálezu. Výhodné sú volené tri otvorené drážky, ktoré sú najprv vrtané do plného materiálu a potom obrúsené do polovice prierezu. Polkruhový prierez drážok je výhodný z hladiska toku viskóznej kvapaliny, dalej z hladiska čistenia drážok po ukončení zvlákňovania, ako aj z hladiska centrovania prietokového trna v kalibrickom otvore zvlákňovacej hubice.At least one groove is provided on the stem of the flow mandrel for supplying the spinning viscous liquid to the slot annulus of the spinneret according to item 2 of the present invention. Preference is given to three open grooves which are first drilled in solid material and then ground in half the cross-section. The semicircular groove cross-section is advantageous in terms of viscous fluid flow, further in terms of groove cleaning after spinning, as well as in terms of centering the flow mandrel in the calibrating orifice of the spinneret.

Hubicový komplet pre zvlákňovanie dutých vláken podlá vynálezu móže byť obdlžnikového tvaru s usporiadaním zvlákňovacích otvorov v radě, alebo válcového tvaru s usporiadaním zvláknovacích otvorov do kružnice.The hollow fiber spinning assembly according to the invention may be rectangular in shape with a series of spinning holes in a row, or cylindrical in shape with a spinning hole arrangement in a circle.

Na připojených výkresoch je příklad hubicového kompletu pre zvlákňovanie dutých vláken podlá vynálezu, pričom na obr. ΙΑ, 1B, je znázorněný hubicový komplet vo dvoch zvislých rezoch na obr. 2A, 2B, 2C, je znázorněný prietokový trn.In the accompanying drawings, an example of a hollow fiber spinning assembly according to the invention is shown in FIG. ΙΑ, 1B, the nozzle assembly is shown in two vertical sections in FIG. 2A, 2B, 2C, a flow mandrel is shown.

Na obr. ΙΑ, 1B je znázorněný hubicový komplet vo zvislom řeze v náryse a bokoryse, ktorý pozostáva zo zvlákňovacej hubice 10, predhubicovej platné 20 a najmenej jedného prietokového trna 30, ktorý svojim driekom 32 zasahuje do kalibrického otvoru 11 zvlákňovacej hubice 10. Prietokový trn 30 je utěsněný pod hlavou 31 těsněním 36 a zafixovaný najmenej jednou skrutkou 35 Nad predhubicovou platňou 20 je uložená rozvodná doska 40 pre přívod přídavného média do vybrania 41 a jeho rozvod do kanálikov 33 vytvořených v osi prietokových trnov .30 a prívodná doska 50 pre přívod do vybrania 51 a rozvod zvlákňovacej viskóznej kvapaliny do štrbinových medzikruží 12 vo zvlákňovacej hubici 10.In FIG. A, 1B is a vertical and cross-sectional view of a nozzle assembly comprising a spinneret 10, a pre-mushroom valid 20, and at least one flow mandrel 30 that, with its stem 32, extends into the calibrating bore 11 of the spinneret 10. under the head 31 by a gasket 36 and fixed by at least one screw 35 A distribution plate 40 for supplying additional medium to the recess 41 and its distribution to channels 33 formed in the axis of the flow mandrels 30 and a supply plate 50 for supply to the recess 51 and distributing the spinning viscous liquid into the slot annulus 12 in the spinneret 10.

Na obr. 2A je v pohlade s čiastočným rezom znázorněný přítokový trn 30 s kanálikom vytvořeným v jeho osi a drážkami 34 vytvořenými na drieku 32. Na obr. 2B je znázorněný spósob výroby drážok 34, ktoré sú najprv vrtané do plného materiálu prietokového trna 30.In FIG. 2A is a partial cross-sectional view of the inlet mandrel 30 with a channel formed in its axis and grooves 34 formed on the shank 32. FIG. 2B shows a method of manufacturing grooves 34 that are first drilled into the solid material of the flow mandrel 30.

Na obr. 2C je znázorněný prietokový trn 30 pri pohlade zo spodu. Na drieku 32 sú znázorněné drážky 34 s polkruhovým prierezom.In FIG. 2C, the flow mandrel 30 is seen from below. The shank 32 shows grooves 34 with a semicircular cross-section.

Hubicový komplet je funkčně spósobilý pri dodržaní určitého postupu montáže tak, že prietokové trny 30 sa do predhubicovej platné 20 ukladajú s vólou pri súčasnom zasunutí do kalibrických otvorov 11 zvlákňovacej hubice 10, kde sú centrované. Prietokové trny 30 sú v predhubicovej platní 20 utěsněné těsněním 36 a zafixované skrutkou 35. Dosadacie plochy medzi zvlákňovacou hubicou lj), predhubicovou platňou 20, rozvodnou doskou 40 a prívodnou doskou 50 móžu byť lapované, alebo utěsněné těsněním z fólie.The nozzle assembly is functionally capable of adhering to a particular assembly procedure such that the flow mandrels 30 are inserted into the pre-nozzle plate 20 with clearance while being inserted into the calibrating holes 11 of the spinneret 10 where they are centered. The flow mandrels 30 are sealed in the borehole plate 20 by a seal 36 and fixed by a screw 35. The abutment surfaces between the spinneret 11, the borehole plate 20, the manifold plate 40 and the supply plate 50 may be lapped or sealed with a foil seal.

Do kanálikov ^3, ktoré sú vyhotovené v osi jednotlivých prietokových trnov 30 je přivedený vzduch, alebo kvapalné koagulačné médium. Zvlákňovaná viskózna kvapalina je přivedená do vybrania 21 v predhubicovej platní 20 nad zvlákňovacou hubicou 10, odkial je pomocou drážok vyhotovených na driekoch jednotlivých prietokových trnov 30 privádzaná do štrbinových medzikruží 12 vytvořených pomocou prietokových trnov 30 zasahujúcich do zvlákňovacej hubice 10. Pri presne odmeriavaných množstvách zvlákňovacej viskóznej kvapaliny ako aj koagulačného kvapalného média sa realizuje výroba dutých vláken, ktoré móžu byť 3alej vedené cez koagulačný kúpel, pranie a dalšie spracovanie.Air or liquid coagulation medium is supplied to the channels 33 which are formed in the axis of the individual flow mandrels 30. The spun viscous liquid is fed to a recess 21 in the pre-die plate 20 above the spinneret 10, where it is fed through the slots formed on the shafts of the individual flow mandrels 30 into slotted annulus 12 formed by the flow mandrels 30 extending into the spinneret. For example, the production of hollow fibers can be carried through a coagulation bath, washing and further processing.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A hollow fiber spinning nozzle assembly comprising a fiberizing nozzle, a pre-nozzle valid and at least one flow mandrel characterized in that the head mandrel (30) provided with a head (31) is supported with a clearance and fixed by a screw (35) in the pre-nozzle plate. (20) wherein the stem (32) of the flow mandrel (30) is centered in the calibration hole (11) of the spinneret (10).

2. Hollow fiber spinning assembly according to claim 1, characterized in that at least one groove (34) of semicircular cross-section is formed on the stem (32) of the flow mandrel (30).

3. Hollow fiber spinning assembly according to claim 1, characterized in that a distribution plate (40) for the distribution of the additional medium to the channel (33) formed in the axis of the at least one flow mandrel (30) and the supply a plate (50) for supplying and distributing the spinning viscous liquid to the at least one slit ring (12) in the spinnerette (10).