CZ106095A3 - Apparatus for producing cellulose foils - Google Patents

Description

Λ . 1. · Lm - 1 - *1. >. ; ':s ~ > • , ^ o -z rň. * · S ? c n; ·ν;Μ.5··!νΛ5:.Ίοίο-βχ = ! to í.n

O o <Λ. O í723

Nařízeni na výrobu celulózových folií 5 Oblast techniky « Předložený vynález se týká zařízení a způsobu výroby celulózových folií extrudováním ohřátého roztoku celulózy v terciárním aminoxidu vrstvou vzduchu do srážecí lázně.Předložený vynález se zejména týká zařízení a způsobu výroby celulózových hadicových folií.Ve smyslu následujícího popisu a patentových nároků je nutno pod označením "folia" rozumět i jiná plošná tvarová tělesa,jako jsou například filmy.

Dosavadní stav techniky Z US-PP 2,175,181 je známo,že terciární aninoxidy jsou schopné rozpouštět celulózu a že z těchto roztoků se mohou srážením získat calulózcvá tvarová tělesa,jako jsou vlákna. Způsob výroby takových roztoků je znám například z ΞΡ-Α 0 355 419.Podle této publikace se nejdříve připraví suspenze celulózy ve vodném terciárním aminoxidu.Aminoxid obsahuje až 40 hmotnostních procent vody.Vodná suspenze celulózy se ohřeje a při poklesu tlaku se odčerpává voda tak dlouho,až se celulóza začne rozpouštět. Z DS-A 28 44 153 je pro výrobu celulózových vláken známo vložení vzduchové vrstvy případně vzduchové mezery mezi zviákno-vací trysku a srážecí lázeň,aby se docílilo dloužení pod tryskou.Toto dloužení je nutné,protože po kontaktu tvarovaného » zvláknčného roztoku s volnou srážecí lázní je dloužení velmi obtížné.Ve srážecí lázni se fixuje struktura vlákna stanovená vzduchovou mezerou.

Způsob výroby celulózových vláken je dále znám ze spisu Dl-A 22 30 585,podle kterého se roztok celulózy tvaruje v terciárním aminoxidu v teplém stavu na filamenty,filamenty 3= vzduchem; zchladí a návazně zavádějí do srážecí lázně,aby se rozpuštěná celulóza srazila.Povrch zvlákněných vláken se nadále snáší vodou,aby se zmírnil sklon slepovat se se sousedícími vlákny.

Zařízení a způsob úvodem uváděného druhu výroby bezešvých hadicových folií je rovněž znám z ;ÍC 92/12670 .Podlá tohoto známého způsobů sa roztek celulózy tvaruje extrudační tryskou s prstencovou extrudační štěrbinou na hadici,ktará je tažena ořas válcovitý trn a zavedena do srážecí lázně.Aby se extrudo-vaná hadice nelepila na povrch trnu,je jeho povrch potažen vodním filmem,takže vnitřní strana hadica koaguluje a klouže po válcovitém trnu.To však je nevýhodné tím,že voda přivedená pro smáčení povrchu trnu může vystoupit až k extrudační štěrbin a smočit výstup trysky,čímž nedochází pouze u vlastního axtrudo vání k nežádoucí koagulaci,ala zároveň ke zahlazování extrudačn trysky.To je nežádoucí,protože zchlazená tryska zahlazuje extrudovaný roztek,jehož viskozita narůstá tak,že bezvadné extrudování na folie stejné tloušťky již není možné.navíc se dá výše uvedené zařízení přestavět jen velmi obtížně,když se mají napřixlad vyrábět folie různé tloušťky.

Další nevýhodou zařízení popsaného ve Ví 93/13570 je,že nedovoluje vysoké produkční výkony,protože chlazení extrudatu není dostatečné,následkem čeho se teplo ohřáté extrudované folie nemůže dostatečně rychle odvádět.

n H

Roztoky celulózy určené k extrudování sa musí mimo pro mimořádně vysokou viskositu ohřívat na teploty přes aby se mohly vůbec zpracovat.Po výstupu extrudátu z ústí crysky by se měl extrudovaný roztok v určitém rozsahu ochladit a zpevnit,aby se před zavedením do srážecí lázně,tedy před koagulací mohl prodlužovat.líení-li chlazení dostatečně,musí býti_ deba^pobytu extrudovaného roztoku ve vzduchové mezeře přiměřeně dlcuhá,ccž se může docílit pouze zmenšením odtahová rychlosti.Txtruduje-li se načpak s nižší teplotou,vznikájí problémy při rozdělování hmoty v zařízení extruderu.

Podstata vynálezu

Je úkolem vynálezu dát k dispozici zařízení a způsob rýroby ceiulózových folií extrudací ohřátého roztoku celulózy v a .ercia mam ammoxicu, kterc nemele výše uveceno necesta tmy .erc zaručuji vysoky produkční výkon, 3

Sařízení podle vynálezu úvodem uvedenéno -runu na výrobu calulczovýoh folií má extrudaéní trysku s axtrudační sterbanou a vyznačuje sa tím,že ss bezprostředně pod axtrudaóní štěrbinou předyídá^príyod^phladíoího^plynu^pro chíazení^ axtrudované, ,ri folia.Jako chladící plyn sa například hodí zchlazaný vzduch c teplotě například -10°C ač -r50C.Ale může sa pro chlazení ohřátého extrudatu využívat vzduch/který má teplotu místnosti.

Je nasnadě,že chlazením plynu podlá vynálezu sa může pomocí parametrů teploty a._přiyádenšho_.mno_žství jedno-duše ..přizpůsobovat chladící výkon právě potřebným podmínitám procesu, čímž se podstatně zvýší produktivita.

Ocelné provedení zařízení podle vynálezu se vyznačuje tím,že se na obou stranách axtrudační štěrbiny předvídá přívod chladícího plynu.

Upřednostněné provedené zařízení podle vynálezu slouží výrobě hadicových folií a vyznačuje se tím, že extrudacní štěrbina axtrudační trysky je v podstatě provedená prstencovítě a že přívod chladícího plynu jo uvažován vně prstence vytvořeného axtrudační štěrbinou.Takto provedené zařízení podle vynálezu se dobře hodí na výrobu hadicových folií relativně malého průměru,například menšího než 70 mra.

Jiné upřednostněné provedení zařízení podle vynálezu s prstencovitým tvarováním axtrudační štěrbiny slouží výrobě calulózcvých hadicových folií většího průměru a vyznačuje se tím,že přívod chladícího plynu je předvídán uvnitř prstence vytvořeného axtrudační štěrbinou*V tomto případě se musí uvažovat i s odváděním použitého chladícího plynu z nitra prstence vytvořeného axtrudační štěrbinou,protože použitý ch'l·adící“piynnτemuž_s=vy¾'táp¾W1ΓΠϊzWřTn"o{ΠfiXdϊ^íT?rr1^d¾c'nlXďí1==“ čího vzduchu je nejlépe proveden tak,že chladící olyh je nasměrován na výstupní hranu axtrudační štěrbiny.

Pro zvláště účinné chlazení má takto provedené zařízení podle vynálezu další přívod chladícího plynu,který je uvažován vně prstence vytvořeného axtrudační štěrbinou.

Zvláště se osvědčilo zařízení,které má ještě přídavně ve středu prstence vytvořeného axtrudační štěrbinou přívod prostředku na srážení celulózy a odved srážecí kapaliny. 4 >5 p jC Ολ 3 Z S lO jU.CO UC 3 lne , :IOy tic. ZariZC;.: — _-O_—3 ϊπ cis:ancni vynálezu peň odvodem srážecí napalmy aspoň j-ecia kotouč.Tí.Tito znakem se muže účinně zabránit splasknutí axtrudo-vané folie ve srážecí lázni.

Vynález se dále týká způsobu výroby celulózevýoh folií,pri kteráa se roztok celulózy v terciárním aminoxidu extruduje zxtrudačr.í tryskou opatřenou extrudační štěrbinou a ohřátý,ex-trudovaný roztok se vede do srážecí lázně,aby se rozpuštění! celulóza srazila,který se vyznačuje tím,že ohřátý,axtrudovaný roztok se před zavedením do srážecí lázně zahlazuje proudem plynu bezprostředně po extrudaci ohřátého roztoku.Zvláště se osvědčilo,směřuj-e-li proud plynu v podstatě kolmo na směr axtrudaca. Výhodná chlazení nastává,když ohřátý axtrudovaný roztek je vystaven dvěma proudům plynu,přičemž se toto provádí nejlépe tak,že teplý extrudevaný roztok zasahují na protilehlých stranách.

Způsob podle vynálezu může bytí používán na výrobu celulu-iózových hadicových folií relativně malého průměru (například menšího než 70 mm),když je ohřátý celuiózový roztok extrudovár. prs žencovou iruaacm sterornou ve tvaru naaice,o:icemz ohřátý,hadicovítý roztok je vystaven proudu plynu na své vnejoi strana. ?n výroba hadicových i i i. -.J- J_ -i. J. i v e t s i λ o o r u m 3 r u C_l. e nejlépe chladit axtrudovaný roztek zevnitř.I při tomto provedení způsobu podle vynálezu se docílí výhodné chlazení tím,že se ohřátý hadicovítý roztok vystaví proudu plynu jak na vnitřní,tak také na vnější straně.

Prokázalo se jako účelné kontaktovat ohřátý,hadicovite' extrudevaný roztok pc chlazení a před zavedením do srážecí lázně na jeho vnitřní straně se srážecím prostředkem c Zařízení a způsob podle vynálezu se zvláště dobře pro zpracování vodných rožec' ků celulózy v 1-7—1 letny Imorf

CtlIC).

ϊ£2?£,Z .'Z'3 Λ3 VV.írSSS

Pomocí přiloženého výkresu budou upřadnostnšná provádění : ;ν iV,/,: vynálezu ještě blíže vysvětlená,přičemž obr.l ukazuje schematicky zařízení na výrobu ceiulózových fclií a obr .2 schematicky úkazujěLzářÍzenÍ~~ha^ryřbbú ceiulózových hadicových folií. Příklady provedení vynálezu

Obrázek 1 ukazuje průřez podélného e x tru d ač ní n o zařízení, které se v podstata skládá z extrudační trysky ]La a dvou přívodů chladícího plynu 2a a 2b,kterými 32 oboustranně chladí axtrudovaný roztok 3a ve tvaru folia.Přívod chladícího vzduchu do přívodů 2a, 2b je naznačen šikmo dolů směřujícími šipkami.Chlazený extrudát je přes vzduchovou mezeru,která je definovaná vzdáleností spodní strany trysky cd hladiny srážecí lázně,vtahován do srážecí lázně.Ve srážecí lázni celulóza koaguluje a terciární aminoxid přechází do srážecí lázně.Kladina srážecí lázně je naznačena čárkovanou čarou a s _4a a ý_b jsou naznačeno dvě vodící lišty,které se nalézají ve srážecí lázni.Ve srážecí lázni změní folie na (neznázornšné) kladce směr a je odtažena ze srážecí lázně.

Jak je patrné na obrázku 1,skládá se znázorněná extrudační tryska z několika dílů,které jsou spolu sašrcubované nebo snýtované·Konstrukce této trysky odpovídá konstrukci trysek, ktere 3s obvykle používají na extrudaoi tavenin polymerníoh, » vysokoviskózních látek.Kapříklad je výhodná,předvídat v trysce seřízení na rovnoměrné rozdělovaní hmoty určené k axtrudování (neznázcrněnc). ---^^Roztok^IC-IÍlO-a^ccludósy—se—přlvádí^shjra^pod^tdrakern^dy ^ ~=='= extrudační trysky la (naznačeno vertikální šipkou),je protlačován filtrační deskou,která je v obrázku 1 znázorněna jako černě vytažená čára.Tato filtrační deska je nesena pod ní se nalézající podpěrnou deskou.Potom se dostává přefiltrovaná hmota co vlastnáho tělesa trysky,které je vytvořeno z dílů Ja a Lb.Ecztok i&ll-IC a celulózy se extruduje e::trudační štěrbinou 5_. Extrudační štěrbina 5_ má rozšíření průřezu,která působí jako cakompresní zóna.Extrudační tryska La je vyhřívána nepřímo

J nosným nedlen tepla,které ji vsusno stšrb-ir.ovi tým kanálem _C. líezi aictrudační tryskou la^ a přívody chladícího plynu 2a, 2o s3 může uvažovat s tepeůnou izolací (neznázornžno), aby 53 zabránilo ořestupu tepla z trysky la do přívodů 2a a 2c. nastavení průřezu trysky se provede jednoduše tím, že se vymění oba díly Sei a 9b.přičemž se rozměry zbývajících dílů zařízení nemusí měnit,což je značnou výhodou zařízení podle vynálezu.

Obrázek 1 znázorňuje zařízení,ve kterém se eutrudovaná hmota ofukuje ze dvou stran chladícím plynem,přičemž je směr ofukování v podstatě kolmý na směr entrudeo3.

Obrázek 2 ukazuje průřez zařízením na výrobu hadicových folií podle vynálezu.Zařízení je v podstatě tvořeno prstenco-vitou eutrudaoní tryskou 1b složenou z několika spolu sešroubcva-ných nebo snýtovaných dílů.hapíjení celulózováho roztoku je prováděno excentricky shora,jak je znázorněno vertikální šipkou na obrázku 2.1:: trude váná hmota 33 dostává do prstenoovité rozdělovači prostory 1_,která je z venku vytápěna.Z prstenoovité rozdělovači prostory je roztok protlačován prstenoovitou filtrační deskou,která je na obrázku 2 znázorněná jako vytažená žerná čára a která je nesena pod ní uspořádanou podpěrnou deskou.1'ávazně se dostává filtrovaný roztok do děleného tělesa trysky,které je vytvořeno ze dvou prstencovítých polovin Sa,3b.ríaká u. takto provedeného zařízení podle vynálezu je uvažováno v eutrudační štěrbině _5 s rozšířením pro dekompresi.

Od výstupu eutrudační štěrbiny 5_ je e:·:tradovaná hmota vytlačována jako hadicovitý,ohřátý sxtrudái do vzduchové mezery. hnaločičky k obrázku 1 a tam znázorněnému zařízená' se i zde dá relativně jednoduše uskutečnit nastavení- průřezu trysky výměnou obou dílů 3a a Sb. V prs tence vitém vybrání, tvořeném obě.ma díly 3_a a db je vloženo prstenoovité těleso,které má na své vnější i vnitřní straně šroubovité chodbioky,kterými je vyfiltrovaný roztok protlačován do entrudační štěrbiny. 1b jsou ve -Vi.ru ’.ΙΟ'ΛΖ chladíoího plynu,pří p řípadně svá lečí ΛΖΖ ~ 1

Ve středu orstencovité trvsl použitého chladícího plynu a vody,přápadn . J;V. ..V ;:h

Vztahovou značitou lla jo označen přívod chránícího plynu,ktsrý au dostává na pro proudění výhodná tvarovaný rozvodný talíř 13» tam oční směr proudění na horizontální, a dopadá na vnitřní stranu hadicovitě a:: t rudo v an áhc rozteku řa.Vodící plach ií způsobuje,ře částchlsdícího .vzduchu .dopadá. bezprostředně - ^— k výstupní hraně eutruacvační štěrbiny _5. Použitý chladící plyn vystupuje odváděčům potrubím 11b.

Pro zlepšené clila z ani je vně extrudační štěrbinou 3_ Vytvořeného prstance uvažován přívod chladícího plynu 2c. Přivádění tohoto druhého chladícího plynu je -jako na obrázku 1 naznačeno šikmo dolů směřujícími šipkami.

Pod rozvodným talířam 13_ ja uspořádán talířovitý kotouč 15 pomocí kterého je vnitřní povrchová plocha hadice _3b smáčená srážecím prostředkem (vodou).Přívod tohoto srážecího prostředku ja označen vztahovou značkou 12a.

Aby byla folia relativně dlouho vaděná válcivitc,jsou bezprostředně pod hladinou srážecí lázně (naznačení čárkovaně) předvídány distanční .kotouče !_£, jejichž vnější okraj je zaoblen aby se koagulovaná»als ještě choulostivá folie při klouzání po nich nepoškodila.Je velmi účelné dbát na to,aby nšběžná plocha,která představuje třecí plochu mezi distančním kotoučem 15 a folií 2b,byla malá.

Distanční kotouč 1_5 je ponořen ve srážecí lázni a slouží rovněž pro sklidnění lázně.Mimoto jsou předvídány vývrty, kterými může docházet k látkové výměně.

Vedení hadicové folie může ve srážecí lázni probíhat na několika distančních kotoučích Ij5,než nastane změna směru pomocí (neznázorněných) vodících kladek,předvídaných ve srážecí lázni. _ V=nar^brá^zkG“2=^názořh‘ěncm září zeni je dál a př sdvídána ponořená trubka _17_, kterou se mohou použité srážecí prostředky přivedené přívodem 12a opět odsávat.Do této ponořené trubky ústí také odsávací trubky 13,které se oředvídejí bazorostředně nad hladinou srážecí lázně.Funkce ponořené trubky je pak následující : Pokud odsávací trubky 1_3 nejsou ponořené pod hladinu srážecí lázně,neodsává se kapalina ala vzduch případně plyn.Jakmile stoupne hladina srážecí kapaliny a obě odsávací trubky se ponoří, odsává se pa!; odsávacími trubkami ió a taká

Claims (6)

1. ΊΟίν-^Γ A o - 0 V 2 >* 1. Zařízení na výrobu celu lóžových folií extrudací xohřítáhc---........................ rbztoku~celulózy v terciárním aminoxidu, obsahu jící a:-: tru- '* dační trysku /ia,lb/ a extrudační štěrbinou /5/,v y z n a - ~ Sující se t í m , ž2 bezprostředně pod extrudační štěrbinou /5/ je předvídán přívod /2a,2b,2c,11a/ chladícího plynu pro chlazení extrudované folie /3a,3b/.
2. 2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že na obou stranách extrudační štěrbiny /5/ je uvažováno s přívodem chladícího plynu /2a,2b,2c,11a/.
3. 3. Zařízení ocele nároku 1 na výrobu celulózových hadicových folií,vyznačující se tím, ěe extrudační štěrbina /5/ extrudační trysky /la,lb/.je v podstatě provedena prstencovitě a že přívod chladícího plynu se uvažuje vně prstence.
4. 4. Zařízení podle nároku 1 na výrobu celulózových hadicových folií,v yznačující se tím, že extrudační štěrbina /5/ extrudační trysky je provedena v podstatě prstencovitě a že přívod /11a/ chladícího plynu a odváděči potrubí /11b/ použitého chladícího plynu jsou uvažovaná ve středu prstence vytvořeného extrudační štěrbinou /5/.
5. 5. Zařízení podle nároku 4,v y z n a o u j í c í se tím, že přívod /11a/ chladícího plynu je proveden tak,že chladící plyn je nasměrován na výstupní hranu extrudační štěrbiny /5/. 3. Zařízení podle nároku 4 nebo 5,v yznačující =e tím, ža je předvídán další přívod /2c/ chladícího plynu,který je uvažován vně prstence vytvořeného extrudační štěrbinou /5/.
6. 7. Zařízení podle jednoho z nároků 4 až 5,v yznačující se tím, že ve středu prstence vytvořeného extrudační

   štěrbiniu /5/ 52 předvídá přívod /12a/ srážecího prostředku celulózy a odvádění /12b/ srážecí kapaliny. Zařízení podle jdenoho z nároků 4 až 7,v y z n a...č_.u ....j. kL o.: se tím, že pod odváděním srážecí kapaliny /13/ se uvažuje aspoň s jedni.:, distanční::» kotouče;.: /13/, aby nadešlo k splasknutí extrudované folie /3b/ ve srážecí lázni. axcruoacn: Způsob výroby celulózových folií,při kterém se roztok celulózy v terciárním aminoxidu v ohřátém stavu extruduje :ryskou /la,lb/ opatřenou extrudační štěrbinou do srážecí lázně, /5/ a chřaty,extrudovany roztok se veda aby se rozpuštěná celulóza srazila,v y z n ohraty,extrudovany roztok se přec vstupem chladí tím způsobem,že ohřátý roztok se o i m , z e do srážecí lázně sa bezprostředně po extrudaci vystaví proudu plynu 1 n X · Způsob podle nároku 2 , v y z n a u j že směr extrudace je v podstatě ko Imý k proudu plynu. Způsob podle jednoho z nár 12, noho z * - o »*·. rs «-· r \ ·» • A μ. a V-VU £ nebo 10,v y z n m , že Sk >· ^ ováný,ohřáoý 3Γ D Z tň C1 >roudům plynu. U.l. ; ob podle nároku 11,v y z na č u j S 3 t í m , že ohřátý,vytvarovaný roztok se vystaví dvěma proudům plynu tak,že tyto zasahují ohřátý,extrudovany roztok na svých protilehlých stranách. Způsob podle nároku S na výrobu celulózovýoh hadicových folií,při kterém se ohřátý celulócový roztok extruduje tryskou s prstencovou extrudační štěrbinou žxcruaacn ve tvaru hadice,v y z n a J. *U , —-i ;hřdtý,hadicoví tě extrudovany roztok je vystaven proudu plynu na své vnější straně. :usoo coule n; jku 2 na výrobu celulózovýoh hadicových ?lií,při kterém sa xnřátv celulozový roztok extruduje _ : t- ~ ^ .' .. ._wr. >_-γ·.·.ι prstencovou extrudační štěrbinou extruceoni tryskou - 11 - V2 tvaru hatic3,v y z n a c v ohřátý, hadicoví tě extrudovanj plynu na svá vnitřní strana. 15 r_ZpŮ3ob._-p0dia .nároku 14 ,v yz-n-a č-u j- í c- í · 3-3 · ·- -— tím , 23 ohřátý,hadicovítě extrudovaný roztok je vystaven jak na vnitřní tak na vnější straně proudu plynu. J-o - 33 t í m , ž e vystáván proudu rozuon Způsob podle nároku 14 naho 15/vyznačující se tím, že ohřátý hadicovítě extrudovaný roztok se kontaktuje po ochlazení a před vstupem do srážecí lázně na své vnitřní straně se srážecím prostředkem celulózy. Způsob podle jednoho nebo více z nároků S aě 16,v y znáčů j í c í se· tím, že se jako terciární anincxid používá I-í-Methy lner f o 1 i n -1’- oxi d.