EA004152B1 - Способ экструдирования непрерывно формованной массы - Google Patents

Способ экструдирования непрерывно формованной массы Download PDF

Info

Publication number
EA004152B1
EA004152B1 EA200201198A EA200201198A EA004152B1 EA 004152 B1 EA004152 B1 EA 004152B1 EA 200201198 A EA200201198 A EA 200201198A EA 200201198 A EA200201198 A EA 200201198A EA 004152 B1 EA004152 B1 EA 004152B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
extrusion
value
air gap
air
temperature
Prior art date
Application number
EA200201198A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200201198A1 (ru
Inventor
Штефан Цикели
Фридрих Эккер
Original Assignee
Циммер Акциенгезельшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Циммер Акциенгезельшафт filed Critical Циммер Акциенгезельшафт
Publication of EA200201198A1 publication Critical patent/EA200201198A1/ru
Publication of EA004152B1 publication Critical patent/EA004152B1/ru

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/04—Dry spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07—Flat, e.g. panels
    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/919—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling using a bath, e.g. extruding into an open bath to coagulate or cool the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06—Wet spinning methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2001/00—Use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives, e.g. viscose, as moulding material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения непрерывно формованной массы (11) из экструзионного раствора, преимущественно содержащего воду, целлюлозу и окись третичного амина. Экструзионный раствор экструдируют через отверстие (10) экструзионной трубки с получением непрерывно формованной массы. Непрерывно формованную массу пропускают через воздушный зазор (12), в котором ее подвергают вытяжке. Чтобы повысить прочность в петле и снизить тенденцию к фибриллообразованию, среднее ускорение и/или среднюю плотность теплового потока контролируют в соответствии с изобретением по определенной формуле.

Description

В соответствии с изобретением задача решается тем, что в вышеуказанный способ вводится следующая дополнительная стадия:
контроль плотности 0 теплового потока, усредненной фактически по высоте воздушного зазора и имеющей величину
Настоящее изобретение относится к способу экструдирования непрерывно формованной массы из экструзионного раствора, в частности, экструзионного раствора, содержащего целлюлозу, воду, окись третичного амина, а также добавки для стабилизации прядильного раствора или добавки в виде органических или неорганических введений, включающему следующие стадии:
пропускание экструзионного раствора через экструзионную трубку определенной длины и определенного диаметра к отверстию экструзионной трубки;
экструдирование экструзионного раствора через отверстие экструзионной трубки с получением экструдированной непрерывно формованной массы;
пропускание непрерывно формованной массы через воздушный зазор определенной высоты;
ускорение движения непрерывно формованной массы в воздушном зазоре.
Непрерывно формованные массы, полученные вышеуказанным способом, имеют форму пряжи, нити или пленки. Вышеприведенный способ применяется, в частности, в производстве непрерывно формованной массы в виде нити как способ прядения.
Вышеуказанный способ известен, например, из патента И8-4,24б,221. В этой ссылке описывается производство целлюлозных формованных масс с применением фильер в качестве отверстий экструзионной трубки. В применяемом способе формованную нить пропускают через воздух на выходе из фильеры. В воздухе нить вытягивают. Операцию вытяжки осуществляют приложением механической силы вытяжки с помощью механизма вытяжки, размещенного за прядильным устройством.
В АТ-395863В описывается другой способ получения целлюлозной формованной массы. В этом способе высота воздушного зазора установлена небольшой. Диаметр отверстий фильеры составляет от 70 до 150 мкм, длина трубки фильер от 1000 до 1500 мкм. При укороченном воздушном зазоре и определенной конфигурации изменения титра и обрывы нити, а также слипание соседствующих нитей снижено.
Способы известного уровня, применяемые для получения непрерывно формованных масс обладают тем недостатком, что характеристики непрерывно формованной массы, особенно их тенденцию к фибриллообразованию и прочность в петле нельзя выборочно изменять.
Поэтому настоящее изобретение ставит перед собой задачу усовершенствовать известный способ, применяемый для экструдирования непрерывно формованной массы из экструзионного раствора таким образом, что прочность в петле улучшается, а тенденция к фибриллообразованию снижается.
где β - соотношение длины и диаметра экструзионной трубки, а величина контрольного параметра α составляет по меньшей мере 0,1.
Таким простым приемом можно достичь высокого уровня прочности в петле и снизить тенденцию к фибриллообразованию. Плотность 0 теплового потока представляет величину теплового потока в Вт/мм3 на единицу объема пространства воздушного зазора, которая значительно усредняется по высоте Н воздушного зазора 12. Плотность теплового потока представляет собой количество тепла, переданного прядильным раствором в пространство воздушного зазора, непосредственно окружающего непрерывно формованную массу. Пространство воздушного зазора образуется между отверстием экструзионной трубки и верхним краем прядильной ванны и прядильным пространством, образованным нитями.
Величины механических и текстильных физических характеристик непрерывно формованной массы можно улучшить, если величина контрольного параметра α будет составлять по меньшей мере 0,2 в соответствии с другим усовершенствованным вариантом.
Текстильные характеристики непрерывно формованной массы можно еще больше улучшить, если контрольный параметр α в другом варианте способа будет составлять по меньшей мере 0,5.
Наименьшая тенденция к фибриллообразованию и наибольшая прочность в петле были достигнуты в варианте способа, в котором величина контрольного параметра α составила по меньшей мере 1,0.
Чтобы контролировать плотность теплового потока в воздушном зазоре, температуру непрерывно формованной массы или температуру воздуха, окружающего непрерывно формованную массу в воздушном зазоре, меняют. Температура воздуха представляет собой обычно температуру окружающего воздуха или температуру воздуха, проходящего вдоль непрерывно формованной массы. Плотность теплового потока в воздушном зазоре увеличивается со снижением температуры воздуха и повышением скорости движения воздуха и повышением температуры непрерывно формованной массы. Здесь следует также учитывать, что степень вытяжения также меняется в зависимости от регулирования скорости потока воздуха. Для упрощения контроля одну температуру можно также поддерживать постоянной.
В еще одном усовершенствованном варианте способа плотность О теплового потока в воздушном зазоре регулируется, в частности, следующим образом:
контролем разницы температур ЛТ=ТЕ-ТЬ между температурой ТЕ экструзионного раствора и температурой Тъ воздуха с величиной
И 0.004 ЛТ “7---ά Г*Г т ск а · и
где т - поток массы экструзионного раствора, проходящей через отверстие экструзионной трубки в г/с, СЕ - конкретная термоемкость экструзионного раствора в Дж/гК, б - плотность отверстий в расточенных отверстиях в плите пресса в отв./мм2, и Н -длина воздушного зазора в мм.
Более того, все другие факторы, указанные в уравнении, можно использовать для контроля прядильного процесса.
Величину характеристики β, обозначающую соотношение длины экструзионной трубки и ее диаметра, можно еще улучшить, сделав ее по меньшей мере 2. Наиболее хороших величин для прочности в петле и тенденции к снижению фибриллообразования можно достичь, если величина β будет самое большее 100.
Для стабилизации непрерывно формованной массы после экструзии и после ускорения, т.е. вытяжки, массу смачивают в коагуляционной ванне после пропускания ее через воздушный зазор. Непрерывно формованную массу можно смачивать распылением из распылителя или погружением в коагуляционную ванну.
Конкретная теплоемкость СЕ экструзионного раствора может быть по меньшей мере 2,1 Дж/(г/К) и максимально 2,9 Дж/(г/К).
В еще одном усовершенствованном варианте можно провести следующую дополнительную стадию:
- контроль ускорения а непрерывно формованной массы, фактически усредненного по высоте воздушного зазора с получением величины
где β - соотношение длины диаметра экструзионной трубки, а величина контрольного параметра δ составляет по меньшей мере 0,3. Единицей усредненного ускорения а является м/с2.
Благодаря дополнительному контролю ускорения, текстильные физические характеристики, такие как прочность в петле или тенденция к снижению фибриллообразования, вновь улучшаются. Ускорение, фактически усредненное по высоте воздушного зазора, означает ускорение, усредненное по значительной части расстояния в воздушном зазоре, через которое проходит непрерывно формованная масса.
Механические характеристики непрерывно формованной массы можно улучшить, если величину контрольного параметра δ в другом усовершенствованном варианте довести по меньшей мере до 0,6.
Неожиданно было выявлено, что текстильные характеристики непрерывно формованной массы становятся еще лучше при величине контрольного параметра δ по меньшей мере 1,5.
Наименьшая тенденция к фибриллообразованию и наибольшая прочность в петле были достигнуты в варианте способа, в котором величина контрольного параметра δ составила по меньшей мере 2,2.
Среднее ускорение а можно легко контролировать контролем скорости экструзии νΕ непрерывно формованной массы.
Транспортное средство, которое передает непрерывно формованную массу практически без всякого растягивающего напряжения на механизм вытяжки, размещается в одном из вариантов после воздушного зазора или после коагуляционной ванны. Скорость передачи этого транспортного средства также можно контролировать в зависимости от среднего ускорения а.
В другом варианте способа по изобретению экструдированную непрерывно формованную массу вытягивают механизмом вытяжки со скоростью вытяжки νΑ после прохождения ее через воздушный зазор. Экструдированную непрерывно формованную массу подают механизмом вытяжки к последующему средству обработки приложением растягивающего напряжения.
При использовании механизма вытяжки прочность в петле можно улучшить и тенденцию к фибриллообразованию можно снизить, если в ответ на ускорение а контролировать скорость νΕ экструзии непрерывно формованной массы, на которой масса выходит из отверстия экструзионной трубки, и/или скорость νΑ, на которой непрерывно формованную массу вытягивают механизмом вытяжки.
Эту контрольную операцию можно проводить в соответствии со следующей формулой:
2 ч у νΑ -νΕ = Г'На где Н - высота воздушного зазора и γ - фактор коррекции, имеющий величину между 7 и 7,4, предпочтительно около 7,2. Единицы измерения для νΑ и νΕ - м/мин, для Н - мм, для а - м/с2.
В следующем варианте способ может дополнительно включать следующую стадию:
вытягивание экструзионной непрерывно формованной массы после ее выхода из отверстия экструзионной трубки в воздушном зазоре потоком воздуха в направлении экструзии вокруг экструдированной непрерывно формованной массы, в котором скорость потока воздуха выше скорости экструзии непрерывно формованной массы.
На этой стадии молекулам полимера непрерывно формованной массы придают форму операцией растягивания. Сила натяжения, необ5 ходимая для операции растягивания, мягко подается потоком воздуха с наружной поверхности непрерывно формованной массы. В то же время поток воздуха охлаждает непрерывно формованную массу выносом тепла.
Когда непрерывно формованная масса растягивается в воздушном зазоре воздухом, текущим фактически параллельно направлению экструзии непрерывно формованной массы и имеющим более высокую скорость, чем скорость экструзии, ускорение а в воздушном зазоре также регулируется контролем скорости воздуха.
Ускорение а контролируют контролем любой комбинации скорости экструзии, скорости вытяжки, скорости подачи транспортным средством и скорости потока воздуха.
Далее способ по изобретению описан со ссылкой на вариант, взятый вместе с прилагаемым чертежом, на котором представлено устройство для осуществления способа по изобретению.
Вначале описана последовательность операций способа в соответствии с изобретением со ссылкой на чертеж.
В реакционном баке 1 готовят экструзионный раствор 2. Экструзионный раствор содержит целлюлозу, воду и окись третичного амина, такую как Ν-метилморфолин Ν-оксид (ΝΜΜΟ), а также стабилизаторы для термостабилизации целлюлозы и растворителя. Стабилизаторами могут быть, например, пропилгаллат, среды с щелочным действием или их смеси. В раствор могут быть включены другие добавки, например, двуокись титана, сульфат бария, графит, карбоксиметилцеллюлоза, полиэтиленгликоли, хитин, хитозан, алгиновая кислота, полисахариды, красители, противобактериальные химические вещества, огнестойкие агенты, включающие фосфор, галогены или азот, активированный уголь, углеродные сажи или электропроводящие сажи, кремневая кислота, а также органические растворители в качестве разбавителей и прочие добавки.
Экструзионный раствор 2 подают насосом 3 через трубопровод или проводящую систему
4. В проводящей системе 4 предусмотрен резервуар 5 компенсации давления, который выравнивает давление и/или перепады в потоке внутри проводящей системы 4 так, что к экструзионной головке 6 экструзионный раствор 2 подается в непрерывном и ровном режиме.
Проводящая система 4 снабжена устройством контроля температуры (не показано), с помощью которого достаточно точно контролируется температура экструзионного раствора 2. Это необходимо, поскольку химические и механические характеристики экструзионного раствора очень зависят от температуры. Например, вязкость экструзионного раствора 2 снижается с повышением температуры и увеличением скорости сдвига.
Кроме того, в проводящей системе 4 предусмотрены устройства защиты от разрыва, наличие которых необходимо из-за тенденции экструзионного раствора производить спонтанную экзотермическую реакцию. Устройства зашиты от разрыва предотвращают нанесение повреждений проводящей системе 4, а резервуар 5 компенсации давления - нанесению повреждения экструзионной головке 6.
Спонтанная экзотермическая реакция в экструзионном растворе 2 происходит, когда превышена определенная температура и когда имеются застойные участки с экструзионным раствором 2, в частности, в зонах мертвой воды. Чтобы предотвратить такую ситуацию, проводящая система 4 в части, через которую протекает экструзионный раствор 2 с высокой вязкостью, демонстрирует улучшенные характеристики потока.
В экструзионной головке 6 экструзионный раствор распределяется в камере фильеры 7 по множеству экструзионных трубок 8 в виде прядильных капилляров. Прядильные капилляры 8 расположены последовательно на фиг. 1 в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа. Поэтому экструзионная головка 6 одновременно формует множество непрерывно выходящих масс. В наличии может быть множество экструзионных головок 6 и, следовательно, несколько рядов прядильных капилляров.
Внутренний диаметр Ό прядильных капилляров составляет менее 500 мкм, предпочтительно менее 250 мкм. Для специальных применений диаметр может быть менее 100 мкм, предпочтительно около 50-70 мкм.
Длина Ь прядильных капилляров, через которые протекает экструзионный раствор, по меньшей мере вдвое, но не более чем в 100-150 раз больше внутреннего диаметра Ό.
Прядильные капилляры, по меньшей мере частично, окружены нагревательным устройством 9, посредством которого контролируется температура стенки прядильных капилляров. Температура стенки прядильных капилляров 8 составляет около 150°С. Температура прядильного раствора около 100°С. Прядильные капилляры 8 могут иметь любую нужную форму в опорном элементе, температура которого контролируется снаружи, что обеспечивает высокую плотность отверстий.
Нагревательное устройство 9 проходит до выпускного отверстия 10 экструзионной трубки, расположенного в направлении потока 8. В результате этого стенка экструзионной трубки 8 нагревается до самого отверстия 10.
При нагреве экструзионной трубки на ее внутренней стенке образуется поток нагретого тонкого слоя с низкой вязкостью в сравнении с серединным потоком из-за теплозависимой вязкости экструзионного раствора. Как следствие этого, профиль скорости экструзионного раствора внутри экструзионной трубки 8 и экструΊ зионный процесс меняются в положительную сторону таким образом, что достигается улучшенная прочность в петле и снижается тенденция к фибриллообразованию в сравнении с известным уровнем.
Из экструзионной трубки 8 раствор выдавливается в виде прядильных нитей 11 в воздушный зазор 12. Воздушный зазор 12 имеет высоту Н в направлении потока 8 экструзионного раствора.
Воздух 13 пропускают с высокой скоростью вдоль непрерывно формованной массы 11 в направлении, коаксиальном движению прядильного раствора. Скорость потока воздуха 13 может быть выше скорости экструзии νΕ прядильной нити, на которой непрерывно формованная масса выходит из отверстия 10 экструзионной трубки. В результате растягивающее напряжение, которое также воздействует на непрерывно формованную массу 11, действует на пограничную поверхность между непрерывно формованной массой 11 и воздухом 13.
После прохождения через воздушный зазор 12 непрерывно формованная масса поступает в зону 14 коагуляционной ванны, в которой она увлажняется или смачивается коагуляционным раствором. Операцию смачивания можно проводить либо посредством распыления, либо смачивающим устройством (не показано). Возможно также погружение непрерывно формованной массы 11 в коагуляционную ванну. Экструзионный раствор стабилизируется коагуляционным раствором.
После прохождения зоны 14 коагуляционной ванны непрерывно формованную массу 11 подвергают вытяжке механизмом 15 со скоростью вытяжки νΑ и обработке на следующих стадиях, которые здесь не представлены. Между стадиями обработки в зоне 14 коагуляционной ванны и механизмом вытяжки 15 могут быть введены и другие промежуточные стадии обработки. Например, непрерывно формованная масса 11 может промываться и прессоваться.
Для экструзионного процесса экструзионный раствор нагревали до температуры, при которой он становится вязким и, таким образом, его экструдировали в виде, способном сохранить размер, через экструзионную трубку 8 и отверстие 10 в ней. После экструзии непрерывно формуемая масса должна быть охлаждена в воздушном зазоре 12. С этой целью создают тепловой поток, который направляют от непрерывно формованной массы 11 в воздушный зазор 12.
Механические характеристики непрерывно формованной массы 11 преимущественно зависят от стадий способа, проведенных непосредственно до или после экструзии.
Например, прочность в петле непрерывно формованной массы можно улучшить, а тенденцию к фибриллообразованию снизить, если плотность О теплового потока в воздушном зазоре довести до величины
где β - соотношение длины Ь к диаметру Ό экструзионной трубки 8, а величина контрольного параметра α составляет по меньшей мере 0,1.
Величина характеристики в=Ь/О может предположить величины между 2 и 150, предпочтительно в диапазоне от 50 до 100.
В вышеприведенной формуле α представляет контрольный параметр, величина которого составляет по меньшей мере 0,1. В другом варианте величина контрольного параметра α может быть по меньшей мере 0,2. Желательно, чтобы величина контрольного параметра α была по меньшей мере 0,5, а еще лучше, по меньшей мере 1.
Плотность О теплового потока представляет здесь величину теплового потока в Вт/мм3 на единицу объема пространства воздушного зазора, которую усреднили по высоте Н воздушного зазора 12. Плотность теплового потока представляет собой объем тепла, передаваемого прядильным раствором в пространство воздушного зазора, непосредственно окружающего нить. Пространство воздушного зазора примыкает к отверстию 10 экструзионной трубки и образовано уравновешивающим объемом ν, который окружает непрерывно формованную массу 11 в воздушном зазоре 12. В пространстве ν воздушного зазора тепловой поток, внесенный непрерывно формованной массой 11, уравновешивается теплом, исходящим из пространства воздушного зазора. Этот тепловой баланс должен учитывать как отрицательные тепловые потоки, непрерывно формованную массу, выходящую из сбалансированного объема, и тепло, уносимое стационарным или движущимся воздухом 13, окружающим непрерывно формованную массу 11 в воздушном зазоре 12, а также излученное тепло.
В экструзионных или прядильных головках 6, имеющих множество соседствующих экструзионных трубок 8, сбалансированные объемы отдельных экструзионных трубок 8 примыкают друг к другу, так что тепловые потоки отдельных непрерывно формованных масс 11 взаимно влияют один на другой. Взаимное влияние соседствующих непрерывно формованных масс учитывается в способе контроля в соответствии с изобретением.
Плотность О теплового потока определяется фактически температурой воздуха, температурой непрерывно формованной массы и количеством тепла, вносимого непрерывно формованной массой. В варианте по изобретению разница ЛТ=ТЕ-ТЬ между температурой ТЕ экструзионного раствора и температурой Ть воздуха устанавливается до величины
где т - прохождение экструзионного раствора через отверстие экструзионной трубки в г/с, СЕ конкретная теплоемкость экструзионного раствора в Дж/гК, б - плотность отверстий в экструзионной трубке на единицу площади в отв./мм2, и Н - длина воздушного зазора 12 в мм.
Можно контролировать или температуру ТЕ непрерывно формованной массы 11, или температуру ТЕ воздуха 13, или обе эти температуры одновременно.
Более того, в контроле прядильного способа можно использовать все другие факторы, приведенные в уравнении.
В дополнение к плотности теплового потока или вместо плотности теплового потока среднее ускорение а непрерывно формованной массы 11 в м/с2 в воздушном зазоре 12 можно довести до следующей величины:
где β - соотношение длины к диаметру (Ь/И) экструзионной трубки 8. Количество δ представляет собой контрольный параметр с величиной по меньшей мере 0,3. В другом варианте величина контрольного параметра δ может быть по меньшей мере 0,6. Предпочтительно, чтобы величина контрольного параметра была по меньшей мере 1,5, еще лучше по меньшей мере 2,2.
Среднее ускорение непрерывно формованной массы 11 в воздушном зазоре 12 представляет собой ускорение, усредненное на протяжении значительной части высоты воздушного зазора Н.
Ускорение а можно отрегулировать изменением скорости потока воздуха 13, изменением скорости экструзии νΕ экструзионного раствора 2 на отверстии 10 экструзионной трубки или изменением скорости вытяжки νΑ механизма вытяжки 15. Установку этих скоростей можно комбинировать любым нужным образом.
Для считывания скорости потока воздуха 13 предусмотрен датчик 16. Аналогично можно вести датчик 17 для считывания скорости экструзии νΕ и датчик 18 для считывания скорости вытяжки νΑ. Датчики 16, 17 и 18 подают сигналы показания скоростей, снятых ими. Эти сигналы подаются в виде электрических сигналов к контрольному устройству 19, обрабатывающему эти сигналы и выдающему контрольный сигнал
20. Указанный контрольный сигнал 20 передается к насосу 3 для установления скорости экструзии νΕ прядильного материала, поданного на экструзионную головку 6. Датчик 17 можно также применять в комбинации с насосом для прядильного раствора (не показан) , встроенным в экструзионную головку 6. Однако контрольный сигнал 20 можно также подавать к меха низму (не показан) для подачи воздуха 13 с целью установления скорости потока воздуха 13. Таким образом, представляется возможным построение контура контроля для контроля обратной связи ускорения а.
Скорость экструзии νΕ можно контролировать независимо от скорости вытяжки νΑ или вместе с ней. В варианте на чертеже возможны изменения в контроле скорости только экструзии νΕ, только вытяжки νΑ и возможен комбинированный контроль обеих скоростей в соответствии со следующей формулой:
2 2 тт _
Α =Ζ·Η·α где Н - высота воздушного зазора и γ - фактор коррекции с величиной от 7 до 7,4. В частности, величина фактора коррекции может быть около 7,2.
В варианте показано еще одно транспортирующее средство 25 между воздушным зазором 12 или зоной 14 коагуляционной ванны и механизмом вытяжки 15. Это транспортное средство 25 подает непрерывно формованную массу 11 без всякого растягивающего напряжения на механизм вытяжки 15.
С этой целью транспортным средством может быть встряхивающий или вибрирующий конвейер 25, которым непрерывно формованная масса 11 мягко подается возвратно-поступательными движениями В опоры и транспортной поверхности 26.
Скорость подачи транспортного средства 25 намного меньше скорости экструзии νΕ или скорости вытяжки νΑ, которые практически одинаковы. Следовательно, транспортное средство 25 выполняет функцию буфера, на котором непрерывно формуемая масса 11 укладывается в определенной геометрии 27 до ее вытяжки механизмом вытяжки 15. Скорость подачи транспортного средства 25 также можно контролировать через соответствующе датчики (не показаны) в ответ на среднее ускорение а в воздушном зазоре.
Поскольку непрерывно формованная масса подается без растягивающего напряжения в этой области, в которой она стабилизируется после экструзии, прочность в петле еще более повышается и тенденция к фибриллообразованию значительно снижается.

Claims (27)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ экструдирования непрерывно формованной массы из экструзионного раствора, в частности экструзионного раствора, содержащего целлюлозу, воду, окись третичного амина, включающий следующие стадии:
    пропускание экструзионного раствора через экструзионную трубку определенной длины и определенного диаметра к отверстию экструзионной трубки;
    экструдирование экструзионного раствора через отверстие экструзионной трубки с полу11 чением экструдированной непрерывно формованной массы;
    пропускание непрерывно формованной массы через воздушный зазор определенной высоты;
    ускорение движения непрерывно формованной массы в воздушном зазоре;
    отличающийся введением следующих стадий:
    контроля плотности 0 теплового потока, усредненной по высоте воздушного зазора и имеющей величину где β - соотношение длины и диаметра экструзионной трубки, а величина контрольного параметра α составляет по меньшей мере 0,1.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величина контрольного параметра α составляет по меньшей мере 0,2.
  3. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что величина контрольного параметра α составляет по меньшей мере 0,5.
  4. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что величина контрольного параметра α составляет по меньшей мере 1,0.
  5. 5. Способ по любому из вышеприведенных пунктов, отличающийся введением стадии контроля температуры ТЕ экструзионного раствора в ответ на плотность 0 теплового потока.
  6. 6. Способ по любому из вышеприведенных пунктов, отличающийся введением стадии контроля температуры Ть воздуха, окружающего непрерывно формованную массу (11) в воздушном зазоре (12) в ответ на плотность 0 теплового потока.
  7. 7. Способ по п.5 и/или 6, отличающийся введением стадии контроля разницы температур ЛТ=ТЕ-ТЬ между температурой ТЕ экструзионного раствора и температурой Тъ воздуха, окружающего непрерывно формованную массу (11) в воздушном зазоре (12), с величиной
    Н 0.004 где т - прохождение экструзионного раствора через отверстие экструзионной трубки в г/с, сЕ - конкретная теплоемкость экструзионного раствора в Вт/мм3, й - плотность расточенных отверстий в плите пресса в отв./мм2 и
    Н - длина воздушного зазора в мм.
  8. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что величина β составляет по меньшей мере 2.
  9. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что величина β составляет не более 150.
  10. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что величина β составляет не более 100.
  11. 11. Способ по пп.5-10, отличающийся тем, что температура Тъ контролируется при температуре ТЕ, которая поддерживается постоянной.
  12. 12. Способ по пп.5-10, отличающийся тем, что температура ТЕ контролируется при температуре ТЕ, которая поддерживается постоянной.
  13. 13. Способ по любому из вышеприведенных пунктов, отличающийся тем, что конкретная теплоемкость сЕ экструзионного раствора составляет по меньшей мере 2,1 Дж/(гК).
  14. 14. Способ по любому из вышеприведенных пунктов, отличающийся тем, что конкретная теплоемкость сЕ экструзионного раствора составляет не более 2,9 Дж/(гК).
  15. 15. Способ по любому из вышеприведенных пунктов, отличающейся введением стадии контроля ускорения непрерывно формованной массы (11), фактически усредненного по высоте воздушного зазора (Н) с получением величины ю
    где β - соотношение длины (Ь) и диаметра (Ό) экструзионной трубки, а величина контрольного параметра 5 составляет по меньшей мере 0,3.
  16. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что величина контрольного параметра δ составляет по меньшей мере 0,6.
  17. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что величина контрольного параметра δ составляет по меньшей мере 1,5.
  18. 18. Способ по п.17, отличающийся тем, что величина контрольного параметра δ составляет по меньшей мере 2,2.
  19. 19. Способ по любому из пп.15-18, отличающийся введением стадии контроля скорости экструзии νΕ непрерывно формованной массы (11) через отверстие (10) экструзионной трубки в ответ на ускорение а.
  20. 20. Способ по любому из пп.15-19, отличающийся введением стадии подачи экструзионной непрерывно формованной массы (11) без всякого растягивающего напряжения транспортным средством (20), расположенным за воздушным зазором (12) или зоной (14) коагуляционной ванны, к механизму вытяжки (15).
  21. 21. Способ по п.20, отличающийся введением стадии контроля скорости подачи транспортным средством (20) в ответ на среднее ускорение а.
  22. 22. Способ по любому из пп.15-21, отличающийся введением стадии вытяжки экструзионной непрерывно формованной массы (11) после пропускания ее через воздушный зазор (12) механизмом вытяжки (15) со скоростью вытяжки νΑ.
  23. 23. Способ по п.22, отличающийся введением стадии контроля скорости вытяжки νΑ непрерывно формованной массы (11) механизмом вытяжки (15) в ответ на ускорение а.
  24. 24. Способ по любому из п.15-23, отличающийся введением стадии контроля скорости экструзии νΕ непрерывно формованной массы (11) через отверстие (10) экструзионной трубки и/или скорости вытяжки νΑ непрерывно формо13 ванной массы (11) механизмом вытяжки (15) в соответствии со следующей формулой:
    2 2 11 νΑ — νΕ =/·Η·α где Н - высота воздушного зазора и γ - фактор коррекции с величиной от 7 до
    7,4.
  25. 25. Способ по п.24, отличающийся тем, что величина фактора коррекции у около 7,2.
  26. 26. Способ по любому из пп.15-25, отличающийся введением стадии вытяжки экструзионной непрерывно формованной массы после ее выхода из отверстия экструзионной трубки в воздушном зазоре (12) потоком воздуха в направлении экстру зии вокруг экструзионной непрерывно формованной массы, в которой скорость потока воздуха (13) превышает скорость экструзии непрерывно формованной массы (11).
  27. 27. Способ по п.26, отличающийся введением стадии контроля скорости потока воздуха (13) в ответ на среднее ускорение а и/или среднюю плотность О теплового потока в воздушном зазоре (12).
EA200201198A 2000-05-22 2001-04-18 Способ экструдирования непрерывно формованной массы EA004152B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10025230A DE10025230A1 (de) 2000-05-22 2000-05-22 Verfahren zum Extrudieren eines Endlosformkörpers
PCT/EP2001/004415 WO2001090451A1 (de) 2000-05-22 2001-04-18 Verfahren zum extrudieren eines endlosformkörpers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200201198A1 EA200201198A1 (ru) 2003-04-24
EA004152B1 true EA004152B1 (ru) 2004-02-26

Family

ID=7643075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200201198A EA004152B1 (ru) 2000-05-22 2001-04-18 Способ экструдирования непрерывно формованной массы

Country Status (16)

Country Link
US (1) US7029622B2 (ru)
EP (1) EP1287189B1 (ru)
KR (1) KR100503150B1 (ru)
CN (1) CN1292108C (ru)
AT (1) ATE274077T1 (ru)
AU (1) AU2001258348A1 (ru)
BR (1) BR0111343A (ru)
CA (1) CA2408962C (ru)
DE (2) DE10025230A1 (ru)
EA (1) EA004152B1 (ru)
MY (1) MY123613A (ru)
NO (1) NO319872B1 (ru)
PL (1) PL365941A1 (ru)
TW (1) TW507026B (ru)
WO (1) WO2001090451A1 (ru)
ZA (1) ZA200209320B (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT408656B (de) * 1998-06-04 2002-02-25 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur herstellung cellulosischer formkörper
DE10023391A1 (de) * 2000-05-12 2001-03-15 Lurgi Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zur zugspannungsfreien Förderung von Endlosformkörpern
DE10062083B4 (de) * 2000-12-13 2008-04-10 Ostthüringische Materialprüfgesellschaft Für Textil Und Kunststoffe Mbh Verfahren zur Herstellung von Celluloseendlosformkörpern
US20140039662A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Makerbot Industries, Llc Augmented three-dimensional printing
TWI667378B (zh) 2014-01-03 2019-08-01 奧地利商蘭精股份有限公司 纖維素纖維
KR102224257B1 (ko) * 2014-03-28 2021-03-05 도요보 가부시키가이샤 멀티필라멘트 및 끈목
CN113493934A (zh) * 2020-04-01 2021-10-12 苏州合祥纺织科技有限公司 一种琼胶纤维的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT402947B (de) * 1995-12-27 1997-09-25 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur herstellung cellulosischer fasern sowie vorrrichtung zur durchführung des verfahrens
US6210801B1 (en) * 1996-08-23 2001-04-03 Weyerhaeuser Company Lyocell fibers, and compositions for making same
GB9625634D0 (en) * 1996-12-10 1997-01-29 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Method of manufacture of nonwoven fabric

Also Published As

Publication number Publication date
KR100503150B1 (ko) 2005-07-22
US20030168762A1 (en) 2003-09-11
NO20025582D0 (no) 2002-11-21
NO20025582L (no) 2003-01-22
BR0111343A (pt) 2005-01-11
AU2001258348A1 (en) 2001-12-03
EA200201198A1 (ru) 2003-04-24
TW507026B (en) 2002-10-21
NO319872B1 (no) 2005-09-26
KR20030004413A (ko) 2003-01-14
CN1292108C (zh) 2006-12-27
CA2408962A1 (en) 2002-11-14
ATE274077T1 (de) 2004-09-15
CN1464921A (zh) 2003-12-31
EP1287189B1 (de) 2004-08-18
US7029622B2 (en) 2006-04-18
EP1287189A1 (de) 2003-03-05
MY123613A (en) 2006-05-31
ZA200209320B (en) 2005-05-25
DE10025230A1 (de) 2000-11-02
DE50103334D1 (de) 2004-09-23
CA2408962C (en) 2006-12-05
PL365941A1 (en) 2005-01-24
WO2001090451A1 (de) 2001-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2111294C1 (ru) Способ получения целлюлозных тел путем формования и устройство для осуществления способа
US6551545B1 (en) Method and apparatus for melt spinning a multifilament yarn
KR100344007B1 (ko) 필라멘트의용융방사방법
EA004152B1 (ru) Способ экструдирования непрерывно формованной массы
EP0205694B1 (en) Method and apparatus for melt-spinning thermoplastic polymer fibers
KR100500281B1 (ko) 연속 성형체의 압출 방법
JP2006506537A (ja) 材料を形成するための装置および方法
US5928587A (en) Process and apparatus for cooling melt spun filaments during formation of a multi-filament yarn
US4780073A (en) Apparatus for melt-spinning thermoplastic polymer fibers
KR102263320B1 (ko) 모노필라멘트 얀 제조 시스템 및 방법
CN218059316U (zh) 用于由在叔胺氧化物中的纤维素的溶液制造纤维素线的设备
US4060582A (en) Method of manufacturing polyoxymethylene filaments
KR100301724B1 (ko) 개선된방사빔을이용한산업용원사의제조방법
JP2003147636A (ja) ポリウレタン弾性糸およびその製造方法
MXPA00008285A (en) Process and apparatus for the spinning of a multifilament yarn
JPH0610209A (ja) 高速紡糸用糸条熱処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU