CZ20032748A3 - Process for making a bundle of artificial porous hollow fibers by stretching - Google Patents
Process for making a bundle of artificial porous hollow fibers by stretching Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20032748A3 CZ20032748A3 CZ20032748A CZ20032748A CZ20032748A3 CZ 20032748 A3 CZ20032748 A3 CZ 20032748A3 CZ 20032748 A CZ20032748 A CZ 20032748A CZ 20032748 A CZ20032748 A CZ 20032748A CZ 20032748 A3 CZ20032748 A3 CZ 20032748A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- skein
- bundle
- fibers
- attenuator
- precursor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Způsob zhotovení svazku umělohmotných porézních dutých vláken dloužením, při němž se vytvoří přadeno prekurzorových vláken, která se posléze dlouží řízenou rychlostí a za řízené teploty s následujícím případným dalším zpracováním. Přitom se prekurzorová vlákna v přadenu nebo z něj vytvořeném svazku alespoň na dvou od sebe vzdálených místech seškrtí nebo slepí, na tato místa se následně působí v dloužícím zařízení tažnými silami o rozdílném směru až k dosažení zvoleného prodloužení volných úseků mezi těmito místy, načež po případném dalším zpracování prodlouženého přadena nebo svazku se místa s vlákny znehodnocenými seškrcením nebo slepením odstraní.Method of making a bundle of plastic porous hollows of fibers by stretching to form a skein precursor fibers which are then stretched in a controlled manner and at a controlled temperature with the next possible processing. In doing so, the precursor fibers in the skein or z at least two spaced apart places are blinded or blinded, these places are subsequently operated in by pulling devices with different pulling forces up to k achieving a selected extension of the free portions between the two after which, if necessary, further processing of a skein or bundle, the places with the fibers become degraded by strangling or gluing it off.
Description
Způsob zhotovení svazku umělohmotných porézních dutých vláken dlouženímMethod for producing a bundle of plastic porous hollow fibers by drawing
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká způsobu zhotovení svazku umělohmotných porézních dutých vláken dloužením, při němž se vytvoří přadeno prekurzorových vláken, která se posléze v dloužícím zařízení dlouží řízenou rychlostí a za řízené teploty s následujícím případným dalším zpracováním.The invention relates to a method for producing a bundle of plastic porous hollow fibers by drawing, in which a skein of precursor fibers is formed, which is then drawn in the attenuator at a controlled speed and at a controlled temperature, followed by possible further processing.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Dloužené membrány jsou jedním z typů membrán používaných ve filtračních a kontaktorových zařízeních. Natažením původně neporézní fólie z plastu, např. polypropylenu nebo polyetylénu, se ve stěně vytvoří mikroskopické póry, jejichž prostřednictvím probíhá filtrace nebo se vytváří mezifázová plocha. Membrány se s výhodou vyrábějí jako dutá vlákna s mikroporézními stěnami, přičemž jedno medium se nachází vně vlákna a druhé proudí dutinou vlákna. Tak je možno umístit do malého objemu filtračního nebo kontaktorového zařízení velkou výměnnou plochu. Výchozí polotovar takového porézního dutého vlákna, nazývaný prekurzor, se vyrobí extruzí - vytlačením kruhovým otvorem opatřeným centrálním trnem - a poté se upraví na žádaný průměr. Vlastní výroba porézního dutého vlákna pak probíhá dloužením prekurzoru.Elongated membranes are one of the types of membranes used in filtration and contactor devices. By stretching the originally non-porous plastic film, such as polypropylene or polyethylene, microscopic pores are formed in the wall through which filtration takes place or an interfacial surface is formed. The membranes are preferably manufactured as hollow fibers with microporous walls, one medium being outside the fiber and the other flowing through the fiber cavity. Thus, a large exchange surface can be placed in a small volume of filter or contactor device. The precursor of such a porous hollow fiber, called a precursor, is produced by extrusion - by extruding a circular hole provided with a central mandrel - and then adjusted to the desired diameter. The actual production of the porous hollow fiber then proceeds by stretching the precursor.
Nejznámější a nejvíce používaný způsob průmyslového dloužení prekurzoru je kontinuální: Prekurzor obíhá několik otáčejících se paralelních válců, přičemž rychlosti otáčení válců jsou nastaveny tak, aby došlo k požadovanému prodloužení prekurzoru. Prodloužení může probíhat za tepla nebo za studená v několika krocích,The most well-known and most widely used method of industrial precursor drawing is continuous: The precursor circulates a plurality of rotating parallel cylinders, wherein the rotational speeds of the cylinders are adjusted to achieve the desired precursor extension. The extension can be hot or cold in several steps,
jejichž počet je dán počtem použitých válců. Tento známý způsob je popsán např. v patentových spisech US 5,294,338, US 5,547,756 a US 4,405,688. Nevýhodou tohoto způsobu je tzv. zažehlování dutého vlákna v důsledku nežádoucího prokluzu vlákna na válcích. Tření mezi dutým vláknem a válcem způsobuje narušení ústí pórů a tím vede ke snížení filtračního efektu. Dojde li v provozu k přetržení prekurzoru, je nutné opětovné časově náročné zprovoznění linky. Současně je možné dloužit jenom poměrně malý počet vláken.the number of which is determined by the number of rollers used. This known method is described, for example, in U.S. Pat. Nos. 5,294,338, 5,547,756 and 4,405,688. The disadvantage of this method is the so-called hollow fiber ironing due to unwanted fiber slip on the rolls. The friction between the hollow fiber and the cylinder causes the pore orifice to be disrupted, thereby reducing the filter effect. If the precursor breaks in operation, it is necessary to put the line into operation again. At the same time, only a relatively small number of fibers can be drawn.
Jiný postup výroby membrány typu duté vlákno s nekonstantní porozitou je navržen ve zveřejněné patentové přihlášce US 2003/0111407 A1. Sestává se ze dvou kroků: Nejprve se prekurzor ovine kolem alespoň dvou opor, čímž vytvoří přadeno, načež se zvětšuje vzájemná vzdálenost těchto opor. Po tomto dloužení se vlákna zpracovávají standardním způsobem. Na takto zhotovených vláknech jsou dva druhy vzájemně odlišných úseků. Úseky, které se nacházely při dloužení v prostoru mezi oporami mají plnou žádoucí porozitu, zatímco úseky, které obepínaly opory nemají porozitu žádnou nebo jen omezenou. Je to proto, že v těchto místech opásání způsobuje tažná síla tření mezi vlákny nebo mezi vlákny a oporou, což omezuje dloužení. Po dloužení je nutno výsledná vlákna zpracovat s ohledem na střídající se porézní a neporézní úseky. Nevýhodou popsaného způsobu je kromě toho poměrně složitá manipulace, nerovnoměrná kvalita vlákna a poměrně vyšší spotřeba prekurzoru.Another process for manufacturing a non-constant porosity hollow fiber membrane is proposed in U.S. Patent Application Publication 2003/0111407 A1. It consists of two steps: First, the precursor is wrapped around at least two supports to form a skein, whereupon the spacing of these supports increases. After this drawing, the fibers are processed in a standard manner. There are two types of mutually different sections on the fibers thus produced. The stretches that were located in the space between the supports have full desirable porosity, while the stretches that surrounded the supports have no or only limited porosity. This is because at these wrapping points, the tensile force causes friction between the fibers or between the fibers and the support, which limits the elongation. After drawing, the resulting fibers must be processed with respect to alternating porous and non-porous sections. Furthermore, the disadvantage of the described process is the relatively complicated handling, uneven fiber quality and relatively higher precursor consumption.
Vynález si proto klade za úkol navrhnout způsob zhotovení porézních dutých vláken, který by omezil nevýhody výše uvedených způsobů.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method of making porous hollow fibers which avoids the disadvantages of the above methods.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedený úkol řeší způsob zhotovení svazku umělohmotných porézních dutých vláken dloužením, při němž se vytvoří přadeno prekurzorových vláken, která se posléze v dloužícím zařízení dlouží řízenou rychlostí a za řízené teploty s následujícím případným dalším zpracováním. Podstata nového způsobu spočívá vtom, že se prekurzorová vlákna v přadenu nebo z něj vytvořeném svazku alespoň na dvou od sebe vzdálených místech seškrtí nebo slepí, na tato místa se následně působí v dloužícím zařízení tažnými silami o rozdílném směru až k dosažení ·· ···· zvoleného prodloužení volných úseků mezi těmito místy, načež po případném dalším zpracování prodlouženého přadena nebo svazku se místa s vlákny znehodnocenými seškrcením nebo slepením odstraní.This object is achieved by a method of forming a bundle of plastic porous hollow fibers by drawing, in which a skein of precursor fibers is formed, which is subsequently drawn in the attenuator at a controlled speed and at a controlled temperature, followed by possible further processing. The essence of the novel method is that the precursor fibers in the skein or bundle of fibers are cut or glued at at least two spaced apart points, which are subsequently subjected to tensile forces of different directions in the attenuator until they reach · The chosen elongation of the free sections between these points, after which, if necessary, further processing of the elongated skein or bundle, the strands with the strands damaged by strangulation or gluing are removed.
Seškrcení se s výhodou provede tak, že se přadeno nebo svazek s výhodou obepne páskou a sevře objímkou.The throttling is preferably effected by wrapping the skein or bundle with a tape and clamping the sleeve.
Slepení prekurzorových vláken lze s výhodou provést jejich stavením.The bonding of the precursor fibers can advantageously be accomplished by fusing them.
Místo, v němž se provede slepení nebo stavení je možno vytvarovat do bloku k zachycení vidlicemi dloužícího zařízení.The site where the gluing or fitting is carried out may be formed into a block for engagement with the forks of the attenuator.
K přenášení tažné sily lze za objímku zaklesnout tažné lanko.To carry the tractive force, the traction cable can be clipped behind the sleeve.
K přenášení tažné sily lze k přadenu nebo svazku pomocí objímky upevnit upínací prvky k zachycení vidlicemi dloužícího zařízení.To transmit the tractive force, clamping elements can be attached to the skein or bundle by means of a clamp for engaging the forks of the attenuator.
Vidlice dloužícího zařízení lze zachytit i za blok.The attenuator forks can also be gripped by the block.
Přenášet tažnou sílu lze i čelistmi dloužícího zařízení svírajícími objímku nebo blok.The pulling force can also be transmitted by the jaws of the attenuator clamping the sleeve or block.
Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings
Vynález bude dále osvětlen pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje v bokorysu vyrovnávací lavici se dvěma trny, obr. 2 je místo na přadenu prekurzorových vláken opatřené upínacími elementy, obr. 3 je místo s lankem zaklesnutým za objímku, na obr. 4 je naznačeno sevření seškrceného místa čelistmi dloužícího zařízení, obr. 5 představuje upnutí několika přaden v dloužícím zařízení prostřednictvím upínacích prvků a vidlic a obr. 6 naznačuje způsob vytvoření upínacího bloku na konci přadena.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view of a two-prong alignment bench; FIG. 2 is a location for a skein of precursor fibers provided with clamping elements; FIG. Fig. 5 shows the clamping of a plurality of skeins in the attenuator by means of clamping elements and forks, and Fig. 6 shows a method of forming a clamping block at the end of a skein.
• · • · ·· ···· ·· · · • · · • · · · • · · ··· · · ·· · · • · · • · · · • · · ··· ·· • · · • · · • · · • · · · «· ··· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ···
Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Podstatu vynálezu dále objasňují následující příklady jeho provedení:The following examples illustrate the invention.
Příklad 1Example 1
Extrudované duté vlákno - prekurzor bylo převinuto na přadeno 1 o průměru 250 mm s 1500 obtočeními. Vyrovnání přadena X, bylo provedeno na vyrovnávací lavici 2 se dvěma trny 3 o průměru 10 mm, z nichž jeden je pevný a druhý posuvný. V sousedství trnů 3 se přadeno 1 nejprve omotalo vyztuženou lepicí páskou 4, na ni se umístily upínací prvky 5 a zajistily se fixační objímkou 6. Takto připravené přadeno i se umístilo do vidlic 7 trhacího stroje Instron, ve kterém proběhlo dloužení. Stroj je opatřen teleskopickou komorou, v níž je v průběhu dloužení udržována konstantní teplota 150 °C. Vzniklá porézní dutá vlákna byla po dobu 8 hodin stabilizována v tepelné komoře při teplotě 120 °C a tahu ve svazku paralelních vláken o hodnotě 15 N. Přadeno stabilizovaných porézních dutých vláken bylo opět pomocí upínacích prvků 5 přeneseno na řezací pracoviště, kde byly odstraněny jeho konce znehodnocené upínacími elementy 4, 5, 6. Využitelná část byla v konečné fázi upravena pro funkční uchycení do modulu.The extruded hollow fiber precursor was rewound on a skein 1 with a diameter of 250 mm with 1500 windings. Alignment of the skein X was performed on the alignment bench 2 with two mandrels 3 with a diameter of 10 mm, one fixed and the other movable. In the vicinity of the mandrels 3, the skein 1 was first wrapped with a reinforced adhesive tape 4, onto which the clamping elements 5 were placed and secured with a fixation sleeve 6. The skein thus prepared was placed in the forks 7 of the Instron shredding machine. The machine is equipped with a telescopic chamber in which a constant temperature of 150 ° C is maintained during drawing. The resulting porous hollow fibers were stabilized for 8 hours in a heat chamber at 120 ° C and a 15N parallel fiber pull. The skein of stabilized porous hollow fibers was again transferred to the cutting station by means of clamping elements 5 where the ends were removed. In the final phase, the usable part was modified for functional mounting in the module.
Příklad 2Example 2
Prekurzor byl převinut na přadeno X o průměru 1 m, přitom pomocí unašeče byl vytvořen obdélníkový profil přadena o délce 100 a výšce 30 mm. Přadeno X bylo vyrovnáno na vyrovnávací lavici 2 a jeho konce byly opatřeny obdobně jako v příkladu 1. Pět takto připravených přaden bylo vloženo do vidlic 7 dloužícího stroje, jehož ramena se od sebe vzdalovala pomocí šnekového mechanismu. Další postup byl shodný jako v příkladu 1. Využitelná část svazku byla nařezána do potřebné délky a upravena pro funkční uchycení profilu 105x35x30 mm do modulu.The precursor was rewound on a X skein with a diameter of 1 m, while a rectangular skein with a length of 100 and a height of 30 mm was created by means of a carrier. The skein X was leveled on the alignment bench 2 and its ends provided in a manner similar to Example 1. The five skirts thus prepared were inserted into the forks 7 of the attenuator, the arms of which were spaced apart by a screw mechanism. The next procedure was the same as in Example 1. The usable part of the bundle was cut to the required length and adjusted to functionally attach the 105x35x30 mm profile to the module.
Příklad 3Example 3
Laboratorně bylo zpracováno malé přadeno obsahující řádově jen několik desítek prekurzorových vláken. Přadeno X bylo vyrovnáno, jeho konce pouze omotány zpevněnou lepicí páskou 4 a staženy fixační objímkou 6. Takto upravené přadeno bylo v místech objímek 6 upnuto čelistmi 8 trhacího stroje Instron a dlouženo. Poté bylo omotáno kolem válce a jeho konce vzájemně svázány. Proběhlo temperováníIn the laboratory, a small skein containing only several tens of precursor fibers was processed. The skein X was straightened, its ends merely wrapped with a reinforced adhesive tape 4 and tightened by a fixation sleeve 6. The skein so treated was clamped at the jaws 6 by the jaws 8 of the Instron shredder and stretched. It was then wrapped around the cylinder and its ends tied together. Tempering occurred
v laboratorním termostatu při teplotním gradientu 10 °C/hod. od teploty 120 °C po teplotu okolí. Následně byly odstraněny konce znehodnocené upínacími prostředky.in a laboratory thermostat at a temperature gradient of 10 ° C / h. from 120 ° C to ambient temperature. Subsequently, the ends deteriorated by the clamping means were removed.
Příklad 4Example 4
Přadeno o stejné velikosti jako v příkladu 3 bylo zpracováno obdobně jako v příkladu 3 s tím, že jeho upevnění v trhacím stroji Instron bylo provedeno pomocí ocelového lanka 9 zaklesnutého za fixační objímku 6. Dloužení i temperování proběhlo shodně jako v příkladu 3.The skein of the same size as in Example 3 was treated analogously to Example 3 except that its attachment in the Instron shredder was carried out by means of a steel wire 9 snapped behind the fixation sleeve 6. The stretching and tempering were the same as in Example 3.
Příklad 5Example 5
Prekurzorové vlákno bylo převinuto na přadeno 1 o průměru 1 m, poté vyrovnáno na vyrovnávací lavici 2 a jeho konce ovinuty vyztuženou lepicí páskou 4. Takto upravené konce přadena 1 byly vloženy do vyhřáté poteflonované formy 10, 1J., ve které se matriál spekl do jednolitého bloku 12. Totéž bylo provedeno i na druhém konci přadena 1. Pět takto upravených přaden bylo vloženo do vidlic 7 dloužícího stroje. Další postup byl shodný jako v příkladu 2.The precursor fiber was rewound on a 1 m diameter skein 1, then straightened on a leveling bench 2 and its ends wrapped with reinforced adhesive tape 4. The treated skein ends 1 were inserted into a heated, tefloned mold 10, 11 in which the material was sintered into a monolithic The same was done at the other end of the skein 1. The five skirts thus prepared were inserted into the forks of the attenuator. The procedure was the same as in Example 2.
Příklad 6Example 6
Prekurzorové vlákno bylo namotáno na cívku s příčným zářezem o šířce 50 mm potaženým teflonovou vrstvou. Kovový hranol o šířce odpovídající polovině šířky zářezu, potažený vrstvou teflonu, byl přitlačen na prekurzorové vlákna v místě zářezu, čímž došlo k jejich stavení. Vlákna byla v ose zářezu rozříznuta, takto vzniklý svazek byl sejmut s cívky a jeho konce upraveny obdobně jako v příkladu 5. Pět takto upravených svazků bylo vloženo do vidlic 7 dloužícího stroje a následoval další postup jako v příkladu 1.The precursor fiber was wrapped on a 50 mm wide Teflon-coated coil. A metal prism with a width corresponding to half the width of the notch, coated with a layer of Teflon, was pressed against the precursor fibers at the notch position, thereby fusing them. The fibers were cut along the notch axis, the bundle thus formed was removed from the bobbins and its ends treated analogously to Example 5. Five bundles so treated were inserted into the forks 7 of the attenuator followed by the procedure of Example 1.
Uváděné příklady se týkají zpracování prekurzorových vláken v přadenu zformovaném do podélného tvaru, přičemž místy, ve kterých působí tažné síly jsou konce tohoto tvaru. Vynález se však vztahuje i na případ, že na přadenu jsou více než dvě místa, na která se působí tažnou silou, a na případy, kdy se zpracovává svazek prekurzorových vláken vytvořený z přadena, přičemž místa, na něž se působí tažnou silou jsou nejen na jeho koncích, ale i mezi jeho konci.The examples refer to the processing of precursor fibers in a skein formed into a longitudinal shape, wherein the points where the tensile forces are applied are the ends of that shape. However, the invention also extends to the case where the skein has more than two tensile forces and to the cases where the precursor fiber bundle formed from the skein is processed, where the tensile forces are not only at the its ends, but also between its ends.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20032748A CZ20032748A3 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Process for making a bundle of artificial porous hollow fibers by stretching |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20032748A CZ20032748A3 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Process for making a bundle of artificial porous hollow fibers by stretching |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20032748A3 true CZ20032748A3 (en) | 2005-05-18 |
Family
ID=34529454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20032748A CZ20032748A3 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Process for making a bundle of artificial porous hollow fibers by stretching |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ20032748A3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ304206B6 (en) * | 2012-11-12 | 2014-01-02 | Vysoké Učení Technické V Brně | Method of roughening hollow polymeric fibers |
-
2003
- 2003-10-10 CZ CZ20032748A patent/CZ20032748A3/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ304206B6 (en) * | 2012-11-12 | 2014-01-02 | Vysoké Učení Technické V Brně | Method of roughening hollow polymeric fibers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2248648T3 (en) | A method and apparatus for the manufacture of a heat-insulated pipe | |
CN104117289A (en) | Reinforced composite supported hollow fiber membrane and preparation method thereof | |
US20040197557A1 (en) | Process for manufacturing hollow fibers | |
SK5092000A3 (en) | Method and apparatus for manufacturing a composite tape | |
KR20130123295A (en) | Carbon fiber wound tape and production method for same | |
CN103539999B (en) | A kind of preparation method strengthening composite band and composite band thereof | |
CN102596526A (en) | Method for connecting reinforcing fiber bundle, method for producing long fiber reinforced thermoplastic resin pellet, and wound body | |
CZ20032748A3 (en) | Process for making a bundle of artificial porous hollow fibers by stretching | |
KR101471314B1 (en) | Production method of tire cap ply strip | |
CA2482285A1 (en) | Device and method for making up optical fibers | |
CZ350196A3 (en) | Process for producing hollow, fibrous sections for hollow, fibrous modules and a hollow, fibrous section for such hollow, fibrous module | |
US20060093815A1 (en) | Glass fiber filtration media with at least two different fiber diameters | |
US6878276B2 (en) | Methods of making stretched filtering membranes and modules | |
JP4567509B2 (en) | Short fiber manufacturing method | |
KR101676729B1 (en) | the spreading apparatus and the spreading system of yarn therewith | |
EP2377978A1 (en) | Method and apparatus for spreading fiber strands | |
JP2004238246A (en) | Production method for photonic crystal fiber and production apparatus therefor | |
CZ2005389A3 (en) | Method of making a bundle of artificial porous hollow fibers by stretching in liquid or gaseous bath | |
EP1022112A3 (en) | High temperature wet filament winding arrangement | |
EP1453594A1 (en) | Methods of making stretched filtering membranes and membrane modules | |
RU2106252C1 (en) | Method for manufacture of power member from polymeric composite material | |
JP5672643B2 (en) | Method and apparatus for producing porous hollow fiber membrane | |
CN1964908A (en) | Glass fiber forming and support tube | |
JP2002253940A (en) | Method for manufacturing hollow fiber membrane | |
EP0950504A2 (en) | Thermoplastic resin-combined glass fiber base material and process for its production |