CZ283858B6 - Zvlákňovací tryska - Google Patents

Abstract

Zvlákňovací tryska sestávající ze zvlákňovací desky, ve které jsou zvlákňovací kapiláry (9) je vytvořena z nosné desky (2), ve které jsou otvory (7) zvláště s odstupňovaným průměrem, do kterých jsou zasazeny nebo zalisovány destičky (8), ve kterých jsou vytvořeny kapiláry (9). Nosná deska (2) může být proto libovolně tlustá a může být z libovolně pevného materiálu k dosažení vysoké odolnosti proti působení tlaku aniž by bylo ztíženo vytvoření hustě uspořádaných kapilár (9), jelikož jsou kapiláry vytvořeny v destičkách (8) z měkčího materiálu.ŕ

Description

Zvlákňovací tryska

Oblast techniky

Vynález se týká zvlákňovací trysky s tryskovou hlavou, která má s výhodou vyhřívané kanálky k temperování a má zvlákňovací desku s kapilárami.

Dosavadní stav techniky

Zvlákňovací trysky jsou nutné pro výrobu vláken zvlákňováním organického nebo anorganického materiálu. Tekutý, popřípadě čerpatelný materiál, který má nejčastěji velmi vysokou viskozitu, se protlačuje různě tvarovanými kapilárami a pak se v souladu s prováděným způsobem zpevňuje na vlákno zvlákňovacími stupni nebo dodatečným zpracováním.

Od dobré zvlákňovací trysky se očekávají kvalitativní charakteristiky, jako je kvalita vrtání (rozměrová přesnost), hladkost stěn vrtů, ostrost hran výstupu vrtů, hladkost, dna trysky, odolnost proti korozi a speciálně vytvarované zvlákňovací kanálky. Jako nikoliv poslední se připomíná potřebná pevnost zvlákňovací trysky, jelikož je zvlákňovací tryska při zvlákňování hmoty podrobována enormnímu tlakovému zatížení. Zvláště při zvlákňování vysoce viskozních zvlákňovacích hmot na bázi celulózových roztoků je nutné používat zvlákňovacích trysek popřípadě materiálů pro zvlákňovací trysky s vysokou pevností, jelikož jsou možné zvlákňovací tlaky až 20 MPa.

Tyto problémy jsou obzvláště akutní v případě celulózových roztoků, připravených způsobem NMMO. Tento způsob je například znám z příkladů ze zveřejněné přihlášky vynálezu DOS číslo 29 13 589. Zkratka NMMO znamená N-methylmorfolin-N-oxid, terciární amin-N-oxid, který působí jakožto rozpouštědlo pro celulózu. Na základě vysokých viskozit při zvlákňování se musí používat zvlákňovacích trysek se zesílenými zvlákňovacími deskami.

Na druhé straně je snaha, zvyšovat hustotu kapilár ve zvlákňovacích tryskách ke zvýšeni výkonnosti na jednotku plochy zvlákňovacího místa. Problémem je však skutečnost, že vlákna mají sklon ke vzájemnému slepování.

Aby se však přesto mohla hustota kapilár zvýšit, musí se snížit lepivost vláken. To je možné tak. že se na povrch čerstvě vytlačeného vlákna nanáší kapalina, která vlákno nerozpouští. ke snížení účinnosti rozpouštědla (viz německou vyloženou přihlášku vynálezu DAS číslo 28 44 163). Kromě toho se může přidávat do terciárního aminoxidu polyalkylenether, zvláště polyethylenglykol (viz německý patentový spis číslo 218 121).

Proto se jeví potřeba zvlákňovací trysky s poměrně velkým průměrem a s vysokou hustotou kapilár, přičemž při takovém vysokém počtu kapilár by bylo možno celulózový roztok hospodárně zvlákňovat. Současně musí takové zvlákňovací trysky odolávat vysokým tlakům (až 13 MPa).

Známé zvlákňovací trysky vykazují zčásti vysokou hustotu kapilár, neodolávají však vysokým zvlákňovacím tlakům. Zvlákňovací trysky se vyklenují nebo se zplošťují. Takových trysek se používá pro viskózový proces.

Na druhé straně jsou známy zvlákňovací trysky, které se vyrábějí ze speciálních druhů oceli, které vyhovují vysokým nárokům. Takových zvlákňovacích trysek se používá pro suché zvlákňování tavenin plastických hmot. Tyto konstrukce trysek však mají ten nedostatek, že v důsledku komplikovaného vytváření otvorů trysek v tryskové desce pro každou jednotlivou

- 1 CZ 283858 B6 zvlákňovací kapiláru je nutné předvrtání v poměrně tvrdém a pevném materiálu, aby se pak mohly nanášet kapiláry s jemným průměrem. Pro předvrty o větším průměru je možný jen malý počet zvlákňovacích kapilár v tryskové desce, čímž dochází k malé hustotě kapilár.

Úkolem vynálezu je proto vyvinout zvlákňovací trysku, která by na jedné straně odolávala vysokým zvlákňovacím tlakům a na druhé straně vykazovala vysokou hustotu kapilár (počet kapilár/mm).

Podstata vynálezu

Zvlákňovací tryska s tryskovou hlavou a se zvlákňovací deskou, která sestává z nosné desky, ve které jsou otvory, spočívá podle vynálezu v tom, že do otvorů stabilní nosné desky jsou vsazeny nebo zalisovány destičky z materiálu s menší tvrdostí než ocel a v destičkách jsou provedeny kapiláry v hustotě nejméně 0,72 kapilár/mm.

Je účelné, když jsou nosné desky z ušlechtilé oceli a destičky z ušlechtilého kovu. V současné době se dává přednost zlatu, stříbru a tantalu.

Podle vynálezu se tedy používá nosné desky, jejíž tloušťka je dostatečně dimenzována, aby odolávala vysokým zvlákňovacím tlakům. Může se vyrábět z libovolně tlustého materiálu, jelikož sama o sobě nemá žádné zvlákňovací kapiláry. Do otvorů nosné desky jsou vloženy nebo zalisovány destičky například destičky z ušlechtilého kovu, ve kterých je v závislosti na měkkosti kovu poměrně vytvořen potřebný počet zvlákňovacích kapilár bez předběžných vrtů.

S výhodou jsou otvory v nosné desce s odstupňovaným průměrem, přičemž odstupňování je v blízkosti výstupní plochy nosné desky a nejmenší průměr je na vnějším povrchu nosné desky. Tím je vložená popřípadě zalisovaná destička přídavně držena a může odolávat velmi vysokým zvlákňovacím tlakům.

Konečně je výhodné, když je na vnitřní straně nosné desky deska s otvory a když je mezi nosnou deskou a deskou s otvory uspořádán filtr. Otvory v desce s otvory jsou v takovém případě sesouhlaseny uspořádání destiček, takže celulózový roztok nebo tavenina polymeru jsou účelně rozdělovány. Filtry v takovém případě zadržují částice nečistot popřípadě nerozpuštěné úlomky polymeru.

Vynález blíže objasňují připojené výkresy, které však vynález nijak neomezují.

Na obr. 1 je zvlákňovací tryska podle vynálezu v řezu. Na obr. 2 je nosná deska zvlákňovací trysky podle obr. 1, avšak ve srovnání s obr. 1 poněkud zvětšená, částečně v řezu. Na obr. 3 je destička k nasazení do nosné desky podle obr. 2, oproti obr. 2 zvětšená a částečně v řezu.

Trysková hlava 1 na obr. 1 je účelně z korozivzdomé oceli. Má vyhřívací kanálky 6 k temperování a vytváří horní díl zvlákňovací trysky, do kterého se dodává celulózový roztok a v průběhu zvlákňování se trvale temperuje.

Ve tryskové hlavě 1 je deska 3 s otvory a filtr 4 a nosná deska 2. Tyto tři prvky jsou závitovou maticí 5 natisknuty na tryskové hlavě j_. K utěsnění je možno použít (neznázoměného) měkkého těsnění.

Nosná deska 2 (obr. 2) má četné otvory provedené jako vrty s odstupňovaným průměrem. Na obr. 2 je pro jednoduchost znázorněn jen jeden tento otvor 7. Do těchto otvorů jsou zalisovány destičky 8 (viz obr. 3) z poměrně měkkého materiálu. V takovém měkkém materiálu je možné poměrně snadno vytvořit těsně vedle sebe mnoho kapilár 9. Na obr. 3 je pro jednoduchost zobrazena jen jedna jediná kapilára 9.

Deska 3 s otvory je uspořádána přesně jako otvory na nosné desce 2 a mezi nimi je uspořádán filtr 4. Filtry 4 mohou mít, v závislosti na roztoku celulózy nebo na polymemí tavenině, značně rozdílnou velikost pórů a mohou být z nejrůznějších materiálů. S výhodou se používá kovového rouna odolávajícího koroznímu působení. Zvlákňovací hmota se rozděluje deskou 3 s otvory a zavádí se do otvoru 7 popřípadě do vrtů s odstupňovaným průměrem a pak do kapilár 9 destičky 8.

U zvlákňovací trysky podle vynálezu je možno při vysoké odolnosti tlaku dosahovat vysoké hustoty kapilár. Tak je například možno vyrobit zvlákňovací trysku, která má při průměru 45 mm 1147 kapilár, což odpovídá 0,72/mm² a odolává provoznímu tlaku přibližně 8,5 MPa. Jiná zvlákňovací tryska má kapilár 1,19/mm² aje určena pro provozní tlak 5,5 MPa.

Vytváření souboru trysek po součástkách umožňuje výměnu jednotlivých nosných destiček s destičkami z ušlechtilé oceli, ve které jsou kapiláry různého průměru, délky a průřezu.

Průmyslová využitelnost

Zvlákňovací tryska, která odolává vysokým zvlákňovacím tlakům a vykazuje vysoký počet kapilár na mm².

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zvlákňovací tryska s tryskovou hlavou (1) a se zvlákňovací deskou, která sestává z nosné desky (2), ve které jsou otvory (7), vyznačující se tím, že do otvorů (7) stabilní nosné desky (2) jsou vsazeny nebo zalisovány destičky (8) z materiálu s menší tvrdostí než ocel a v destičkách (8) jsou provedeny kapiláry (9) v hustotě nejméně 0,72 kapilár/mm².

2. Zvlákňovací tryska podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosná deska (2) je z ušlechtilé oceli.

3. Zvlákňovací tryska podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že destičky (8) jsou z ušlechtilého kovu.

4. Zvlákňovací tryska podle nároku 3, vyznačující se tím, že destičky (8) jsou ze zlata nebo ze stříbra.

5. Zvlákňovací tryska podle nároku 3, vyznačující se tím, že destičky (8) jsou z tantalu.

6. Zvlákňovací tryska podle nároků laž5, vyznačující se tím, že otvory (7) v nosné desce (2) jsou provedeny jako vrty s odstupňovaným průměrem, přičemž toto odstupňování je na výstupní straně nosné desky (2) a nejmenší průměr otvoru je na výstupu z nosné desky (2).