ES2547755B1 - Cabezal de extrusión para la generación de filamentos, instalación y procedimiento de extrusión que emplean dicho cabezal de extrusión - Google Patents

Cabezal de extrusión para la generación de filamentos, instalación y procedimiento de extrusión que emplean dicho cabezal de extrusión Download PDF

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Abstract

Cabezal de extrusión para la generación de filamentos, instalación y procedimiento de extrusión que emplean dicho cabezal de extrusión, comprendiendo el cabezal de extrusión una entrada (4) para la introducción a presión de una solución de polímero y disolvente, y una placa extrusora (8) provista de toberas de extrusión (9) configurada para la formación de filamentos (1) de la solución de polímero y disolvente, donde la entrada (4) está en comunicación fluida con una cámara laminar (5) por la que circula la solución de polímero y disolvente hasta una cámara periférica (6) desde la que se distribuye radialmente hacia el interior de una cámara central (7) en donde se dispone la placa extrusora (8), y donde la cámara laminar (5) está en comunicación fluida con una salida de exceso de disolvente (10), y la cámara central (7) está en comunicación fluida con una salida de exceso de solución (11).

Description

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DESCRIPCION
CABEZAL DE EXTRUSION PARA LA GENERACION DE FILAMENTOS, INSTALACION Y PROCEDIMIENTO DE EXTRUSION QUE EMPLEAN DICHO CABEZAL DE EXTRUSION
Sector de la tecnica
La presente invencion esta relacionada con la fabricacion de filamentos empleados para la obtencion de fibra de carbono, proponiendo un cabezal de extrusion que permite obtener una estructura molecular en los filamentos extruidos optimamente orientada, asf como una instalacion de fabricacion de filamentos de gran flexibilidad y dimensiones reducidas. La invencion esta esencialmente orientada a la fabricacion de filamentos de poliacrilonitrilo (PAN), principal precursor para la fabricacion de fibra de carbono, si bien su aplicacion a este tipo de polfmero no es limitativa, pudiendo la invencion ser aplicada para la fabricacion de filamentos de otro tipo de precursores alternativos, como por ejemplo lignina, poliolefinas u otros de caracterfsticas semejantes.
Estado de la tecnica
El proceso de fabricacion de filamentos de poliacrilonitrilo (PAN) comprende una fase de polimerizacion, un tratamiento para convertir el polfmero PAN en granza, la preparacion de una solucion del polfmero y una fase de hilado en donde se realiza una extrusion de la solucion preparada para formar filamentos que pasan por una etapa de coagulacion, para formar cintas o “tows”, las cuales a su vez pasan por etapas de post-coagulacion, estirado en humedo, lavado, secado, y estirado en seco, para recogerse finalmente en un bobinado, o almacenarse en cajas.
El polfmero PAN se forma partiendo del monomero acrilonitrilo (AN), por polimerizacion de radicales libres en suspension acuosa; empleandose, para obtener un polfmero precipitado, un disolvente en el que el polfmero sea soluble; pudiendo contener el polfmero, opcionalmente, otros componentes, ademas del PAN, como acido acrflico o acido itaconico, aunque si el polfmero PAN se va a utilizar como precursor de fibra de carbono, es conveniente que la presencia de dichos otros componentes se reduzca lo maximo posible. Sin embargo, la adicion de dichos componentes ofrece mayor procesabilidad en etapas futuras y es necesaria.
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Actualmente, los filamentos de polimero se pueden fabricar mediante varios metodos de hilado, como hilado fundido (“melt spinning”) o extrusion del polimero fundido; hilado en seco (“dry spinning”) o extrusion de la solucion formada por el polimero y el disolvente en un entorno donde, al circular aire caliente, el disolvente se evapora y el polimero se solidifica; hilado en humedo (“wet spinning”) o extrusion de la solucion formada por el polimero y un lfquido, que puede ser organico o inorganico, en el interior de un medio de coagulacion; o hilado jet-seco (“dry-jet wet spinning”) o extrusion de la solucion de polimero en un espacio de aire, seguido por un bano de coagulacion, con el objetivo de favorecer la orientacion de las moleculas antes de la coagulacion. De entre todos, el hilado en humedo o “wet spinning” y el hilado jet-seco o “dry-jet wet spinning”, son los mas utilizados en la industria.
Estos metodos implican bombear la solucion de polimero a traves de los orificios de una placa, denominada "spinneret", formandose filamentos de poliacrilonitrilo, aun sin coagular. Habitualmente, las placas cuentan con unos 400-450 orificios por centfmetro cuadrado de unas 40-60 micras, en los casos de hilatura en humedo, reduciendose algo la densidad superficial de orificios y aumentando el diametro hasta las 100-200 micras en el caso de hilado con camara de aire. El numero total de orificios suele depender del proceso de fabricacion y de las propiedades finales deseadas, pero habitualmente son entre 1.000 y 50.000 filamentos para la fabricacion de precursor de fibra de carbono.
El proceso de hilado en humedo de filamentos de PAN comienza disolviendo el polimero PAN en un disolvente polar, tal como dimetilformamida, dimetilsulfoxido o tiocianato de sodio acuoso, siendo tfpicamente la proporcion del polimero PAN de entre 10% y 25% en peso. El peso molecular del polimero PAN se suele encontrar en el rango 70000-200000, aunque puede existir una fuerte dispersion en el tamano de las moleculas en funcion del metodo de polimerizacion empleado.
Tras la extrusion del polimero, los filamentos pasan por una etapa de coagulacion donde comienzan a ganar consistencia, y una etapa de post-coagulacion. A continuacion, sufren una etapa de estirado en humedo donde se reduce su seccion. Una etapa de lavado posterior elimina progresivamente el disolvente del interior de los filamentos y lo sustituye por agua, para seguidamente aplicar un recubrimiento a los filamentos. Finalmente pasan por una etapa de secado para eliminar el agua contenida en los mismos y colapsar su estructura, y un estirado en seco.
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En la etapa de coagulacion, se hacen fluir los filamentos en un coagulante, que debe mantener una temperatura y una concentracion de disolvente extrafdo lo mas homogenea posible para lograr la maxima homogeneidad entre los multiples filamentos extruidos. Los sistemas actuales de hilado en humedo suelen incorporar zonas de acceso del coagulante hacia el interior de los filamentos, basandose en una circulacion residual para llegar a los mismos. En la etapa de post-coagulacion se realiza un leve estirado de los filamentos, con ratios de estiramiento en torno a 1.1.
Las propiedades mecanicas de la fibra de carbono final se encuentran muy relacionadas con la orientacion de las moleculas de polfmero que conforman los filamentos. Actualmente la orientacion se consigue en dos etapas del proceso de fabricacion: la extrusion y el estirado. En la extrusion, cuando la solucion de polfmero atraviesa las toberas de extrusion de reducido diametro (40-60 micras), las moleculas de polfmero se ven obligadas a orientarse en la direccion de extrusion y del propio filamento. Una vez coagulados, los filamentos se llevan a una fase de estiramiento en humedo, donde se estiran hasta en un 650% sobre sus dimensiones originales. Esta fase soporta el principal estiramiento de los filamentos, dado que en este estado humedo, aun con disolvente en su interior, los filamentos soportan mejor el estirado al encontrarse las moleculas de polfmero con mayor libertad de movimiento y deslizamiento.
Tras el proceso de estirado en humedo, es necesario llevar a cabo un lavado que elimine el disolvente del interior de los filamentos, empleandose banos con agua desmineralizada, la cual va penetrando en los filamentos mientras que el disolvente los abandona. La concentracion de disolvente remanente en los filamentos podna convertirse en defectos en las futuras fibras de carbono, por lo que la concentracion de disolvente final debena quedar por debajo del 0.05%. Habitualmente se emplean entre 7-10 banos de lavado. Una vez desprovistos los filamentos de casi la totalidad del disolvente, se les aplica un recubrimiento en base a silicona para evitar que se adhieran entre ellos o entre los diferentes tows.
Finalmente, tras la aplicacion del recubrimiento, es necesario secar los filamentos y evaporar asf el agua contenida en los mismos. Este proceso se realiza habitualmente a traves de un elevado numero de rodillos calefactados, de dimensiones medias (300400mm). Con el filamento una vez seco, se mantiene a los filamentos circulando por rodillos calefactados similares a los del secado, pero con una mayor temperatura que puede alcanzar los 150°C, mientras se les aplica un estirado adicional conocido como estirado en
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seco, empleando ratios de estiramiento sobre 1.4. En esta etapa se consigue una mejora de la orientacion pero notablemente inferior al caso en humedo. El conjunto de estas dos fases suele contar con una lfnea horizontal de rodillos que cuenta 40-60 rodillos. Tras estas etapas, los filamentos se recogen bien en bobinas o bien en cajas. El estiramiento total de los filamentos se encuentra en torno al 1000% con respecto a su geometrfa inicial.
La disposicion habitual de las lfneas de fabricacion en continuo de precursor descritas anteriormente es horizontal, abarcando dimensiones superiores a los 80-100m de longitud. El enhebrado de las mismas se realiza de manera manual, empleando sistemas de guiado del “tow” para evitar la desviacion de los filamentos en el proceso.
Las lfneas de fabricacion de filamentos de poliacrilonitrilo a nivel industrial actuales requieren de grandes dimensiones, superiores generalmente a los 80-100m, implicando unas necesidades de espacio muy elevadas.
De acuerdo con dichos conceptos existen diversas soluciones conocidas de fabricacion de filamentos de polfmero PAN, entre las que, por ejemplo:
El documento EP1961847 describe un proceso de produccion de filamentos de polfmero PAN, que comprende una hilado del polfmero, bien humedo o bien jet-seco, con al menos dos fases de estiramiento.
El documento GB737222 describe un metodo de extrusion de una solucion de polfmero PAN para la obtencion de filamentos, realizandose la extrusion en un medio de evaporacion, a lo largo del cual los filamentos viajan y van perdiendo su contenido en disolvente, pasando despues por varias fases de estirado.
El documento GB936758 describe un metodo y un aparato para realizar un hilado humedo de filamentos de polfmero PAN, tras un proceso de extrusion del polfmero a traves de una hiladora de 100 orificios, con un ratio de extrusion de 3,1 cc/min.
El documento JP5692407 describe un metodo para optimizar el proceso de mezcla de la disolucion de polfmero PAN y el disolvente, a partir del cual describe un proceso de fabricacion de fibras de poliacrilonitrilo y un proceso de fabricacion de fibra de carbono empleando dicha disolucion.
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El documento WO2013/050777 describe un metodo de obtencion de un polimero PAN basado en el uso de un organogel como precursor, conteniendo no solo poliacrilonitrilo sino tambien un polimero nucleofflico, y un proceso de hilatura jet-seco; en donde el polimero PAN es sometido a dos procesos de estiramiento, uno durante la coagulacion y otro tras el secado pasando por unos rodillos y bloques calentadores.
El documento WO2014/203880 describe un metodo de fabricacion de filamentos de polimero PAN, con un proceso de estirado adicional en camara de vapor presurizado, previniendo la ruptura de las fibras y el esponjamiento del haz de filamentos.
El documento US2013/0264733 describe un metodo de fabricacion de filamentos de polimero PAN, con un proceso de estirado en caliente mediante rodillos, tras el secado, sustituyendo el estirado habitual en camara de vapor sobrecalentado.
El documento WO2013/014576 describe un metodo de fabricacion de filamentos de polimero PAN, que comprende una primera etapa de hilatura del polimero PAN y una segunda etapa de oxidacion/carbonizacion de la fibra, que se realizan en lfnea de manera continuada, siendo baja la velocidad de la primera etapa, para acoplar la fibra correctamente a la segunda etapa de oxidacion/carbonizacion.
El documento US 2014/0232036 describe un dispositivo de hilatura dry-jet wet spinning en la que se introduce un sistema de supresion de vibraciones en el lfquido de coagulacion a traves de una placa de enderezamiento de flujo horizontal rodeando la circunferencia del haz de filamentos.
Ninguna de estas soluciones incorpora, sin embargo, una etapa o serie de etapas previas al proceso de extrusion dedicadas a la mejora de la orientacion molecular, ni tampoco sistemas para favorecer la homogeneidad en las propiedades del coagulante en contacto con los filamentos en la etapa de coagulacion, ni planteamientos que permitan reducir las dimensiones de la lfnea final ni ofrecer una mayor flexibilidad al proceso productivo.
Objeto de la invencion
De acuerdo con la invencion se propone un cabezal de extrusion para la generacion de filamentos empleados para la obtencion de fibra de carbono, y un procedimiento que permite
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optimizar la orientacion molecular de los filamentos extruidos, asf como una instalacion que incorpora dicho cabezal de extrusion.
El cabezal de extrusion para la generacion de filamentos de la invencion comprende una entrada para la introduccion a presion de una solucion de polfmero y disolvente, y una placa extrusora provista de toberas de extrusion configurada para la formacion de filamentos de la solucion de polfmero y disolvente. La entrada del cabezal de extrusion esta en comunicacion fluida con una camara laminar por la que circula la solucion de polfmero y disolvente hasta una camara periferica desde la que se distribuye radialmente hacia el interior de una camara central en donde se dispone la placa extrusora, donde la camara laminar esta en comunicacion fluida con una salida de exceso de disolvente, y la camara central esta en comunicacion fluida con una salida de exceso de solucion.
Adicionalmente el cabezal de extrusion comprende un tanque de almacenamiento provisto de una entrada de alimentacion de polfmero, una entrada de alimentacion de disolvente, una salida de la solucion de polfmero y disolvente en comunicacion fluida con la entrada del cabezal de extrusion, una entrada de recuperacion de disolvente en comunicacion fluida con la salida de exceso de disolvente, y una entrada de recuperacion de solucion en comunicacion fluida con la salida de exceso de solucion.
Entre la salida de solucion de polfmero y disolvente y la entrada del cabezal de extrusion se dispone un primer sistema de bombeo de precision, entre la salida de exceso de disolvente y la entrada de recuperacion de disolvente se dispone un segundo sistema de bombeo de precision, y entre la salida de exceso de solucion y la entrada de recuperacion de solucion se dispone un tercer sistema de bombeo de precision.
Por encima de la camara laminar del cabezal de extrusion se dispone una primera placa flotante provista de un filtro que se sujeta mediante unas primeras membranas elasticas, y que esta unida a un primer elemento vibrador, y por encima de la camara central se dispone una segunda placa flotante, que se sujeta mediante unas segundas membranas elasticas, y que esta unida a un segundo elemento vibrador, de manera que los elementos vibradores ayudan en la homogeneizacion de la solucion, favorecen la orientacion molecular del polfmero y facilitan la extrusion de los filamentos a traves de la placa extrusora.
Se ha previsto que el filtro de la primera placa flotante se extienda cubriendo la totalidad de
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la parte inferior de la primera placa flotante salvo la zona que se ubica por encima de la entrada.
Por encima de la primera placa flotante y de la segunda placa flotante se dispone una camara de contrapresion provista de una entrada de aire comprimido que compensa la presion a la que estan sometidas las camaras del cabezal de extrusion.
La placa extrusora comprende al menos 1000 toberas de extrusion dispuestas en una configuracion con forma de corona, y preferentemente entre 500.000 y 600.000, donde cada tobera de extrusion presenta un diametro entre 50 y 500 micras, y preferentemente entre 200 y 300 micras, estando las toberas de extrusion espaciadas entre si en al menos 1mm.
Con esta disposicion del cabezal de extrusion, el procedimiento de extrusion de filamentos comprende introducir por la entrada del cabezal de extrusion a la camara laminar una solucion de polfmero y disolvente con una concentracion de polfmero entre el 5% y el 25% en peso, y preferentemente entre un 5% y un 10%, extraer disolvente de la camara laminar a traves de un salida de exceso de disolvente hasta obtener una solucion con al menos un 20 % en peso de concentracion de polfmero, y preferentemente entre un 25% y un 50%, dirigir la solucion hacia una camara periferica desde la que se distribuye radialmente hacia una camara central en donde la solucion se hace pasar a traves de la placa extrusora para formar filamentos, y extraer el exceso de solucion de la camara central a traves de una salida de exceso de solucion.
El exceso de disolvente en la camara laminar hace que las moleculas del polfmero de la solucion dispongan de gran flexibilidad para moverse y orientarse en la direccion del flujo, y la vibracion inducida por los elementos vibradores ayuda a su orientacion, asf como facilitan la homogeneizacion de la solucion y ayudan a reducir la presion necesaria para realizar la extrusion de los filamentos.
La instalacion para la fabricacion de filamentos comprende:
- una zona de extrusion de filamentos en donde se dispone un cabezal de extrusion configurado para la extrusion de filamentos a traves de una placa de extrusion,
- una zona de coagulacion de los filamentos y formacion de una cinta de filamentos,
- unas zonas de estirado en humedo y unas zonas lavado de la cinta que se disponen
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intercaladas entre si,
- una zona de acabado de la cinta,
- una zona de secado de la cinta,
- una zona de estirado en seco de la cinta, y
- una zona de bobinado de la cinta obtenida.
La zona de coagulacion comprende una cuba de coagulacion en cuyo interior se dispone un cuerpo alargado que proyecta verticalmente al interior de la cuba de coagulacion desde el centro de la placa extrusora quedando dispuesto por el interior del conjunto de filamentos extrudidos, estando provisto el cuerpo alargado de unos medios de impulsion de aire y unos medios de impulsion de coagulante configurados para impulsar aire y coagulante en una direccion radial y perpendicular a los filamentos, y donde los medios de impulsion de aire estan dispuestos en la parte superior del cuerpo alargado que queda fuera de la cuba de coagulacion, y los medios de impulsion de coagulante estan dispuestos en la parte del cuerpo alargado que queda en el interior de la cuba de coagulacion.
La zona de coagulacion adicionalmente comprende una pieza superior de guiado de los filamentos que esta unida al extremo inferior del cuerpo alargado, una pieza inferior de guiado que dirige los filamentos hacia un rodillo de guiado inferior y que esta dispuesta inmediatamente por debajo de la pieza superior de guiado, de manera que los filamentos son conducidos desde la placa extrusora hacia el rodillo inferior de guiado a traves de las piezas superior e inferior de guiado produciendose un agrupamiento de los filamentos para formar una cinta de filamentos de configuracion plana.
La cuba de coagulacion esta separada del cabezal de extrusion una distancia entre 5mm y 50mm, y preferentemente entre 20mm y 30mm, y configurada para someter a los filamentos a una corriente de aire.
Por el exterior de la embocadura de la cuba de coagulacion se dispone un rebosadero perimetral que conecta con un colector de evacuacion de coagulante.
Cada zona de estirado en humedo incorpora un conjunto de rodillos de estiramiento entre los que pasa la cinta y que estan configurados para girar a diferentes velocidades y estirar los filamentos de la cinta, disponiendose a la entrada y salida de la zona de estirado en humedo unos medios para controlar el espesor de los filamentos de la cinta, y porque cada
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zona de lavado incorpora una cuba de lavado en cuyo interior esta sumergido un rodillo de guiado de la cinta que esta soportado a traves de una columna sustentadora, estando las cubas de lavado de las zonas de lavado unidas por su parte superior mediante unas pletinas inclinadas hacia atras que se disponen inmediatamente por debajo de los conjuntos de rodillos de estiramiento.
La zona de secado comprende unos rodillos de tensado de la cinta y unos rodillos de secado de la cinta, en donde los rodillos de secado presentan un diametro de 1000mm, y preferentemente un diametro entre 1200mm y 1800mm, e incorporan unos medios calefactores configurados para mantener la temperatura de los rodillos de tensado entre 100°C y 120°C.
La zona de estirado en seco comprende unos rodillos de estirado dispuestos verticalmente y que estan configurados para girar a diferentes velocidades, presentando cada rodillo una cubierta de proteccion de los filamentos y un sistema de control de la temperatura configurado para mantener la temperatura de cada rodillo de estirado entre 100°C y 180°C.
Por todo ello, gracias a la orientacion molecular del polfmero dentro del filamento apoyada por la vibracion, junto con un proceso de coagulacion homogeneo, y gracias a la optimizacion de espacios ofrecidas por la compactacion de las zonas de la instalacion, se obtiene un cabezal de extrusion y una instalacion de unas caracterfsticas ventajosas para la fabricacion de filamentos mediante extrusion de una solucion de polfmero, adquiriendo vida propia y caracter preferente respecto de los sistemas convencionales de la misma aplicacion.
Descripcion de las figuras
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de la instalacion de fabricacion de filamentos de la invencion.
La figura 2 muestra una vista lateral de la instalacion con sus componentes elevados y separados de las cubas de coagulacion, lavado y acabado.
La figura 3 muestra una vista en seccion trasversal del cabezal de extrusion de la invencion.
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La figura 4 muestra otra vista en seccion del cabezal de extrusion de la figura anterior en donde se observa la direccion laminar del flujo de la solucion de polfmero y disolvente que circula por el interior del cabezal de extrusion.
La figura 5 muestra una vista esquematica del sistema para la alimentacion de la solucion de polfmero y disolvente al cabezal de extrusion.
La figura 6 muestra una vista esquematica de la zona de coagulacion de la instalacion.
La figura 7 muestra una vista en seccion transversal de la cuba de coagulacion por la zona referenciada como VII en la figura anterior.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de un detalle de las zonas de estirado en humedo y las zonas de lavado de la instalacion.
La figura 9 muestra una vista en perspectiva de un detalle de la zona de estirado en seco de la instalacion.
Descripcion detallada de la invencion
La figura 1 muestra la instalacion de fabricacion de filamentos (1) de la presente invencion, para la obtencion de cintas o “tows” (2). La instalacion comprende una serie de zonas por donde van pasando consecutivamente los filamentos (1) para recibir los tratamientos necesarios para la obtencion de una cinta (2) de filamentos (1) con las caractensticas requeridas. La instalacion comprende una zona de extrusion (A) de filamentos (1), una zona de coagulacion (B) de los filamentos (1) y formacion de la cinta (2), unas zonas de estirado en humedo (C) y zonas lavado (D) de la cinta (2) que se disponen intercaladas entre sf, una zona de acabado (E), una zona de secado (F), una zona de estirado en seco (G) y una zona de bobinado (H) de la cinta (2) obtenida.
Como se observa en las figuras 3 y 4, en la zona de extrusion (A) se dispone un cabezal de extrusion (3) de filamentos (1) que comprende una entrada (4) de una solucion de polfmero y disolvente que se introduce a presion, una camara laminar (5) de configuracion plana por la que circula la solucion, una camara periferica (6) que esta en comunicacion fluida con la entrada (4) a traves de la camara laminar (5), distribuyendose radialmente desde la camara
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periferica (6) la solucion hacia el interior de una camara central (7) en la que se ubica una placa extrusora (8) provista de unas toberas de extrusion (9) en una configuracion con forma de corona por donde pasa la solucion para la formacion de los filamentos (1) que se dirigen hacia la zona de coagulacion (B).
La placa extrusora (8) incorpora al menos 1000 toberas de extrusion (9), y preferentemente entre 500.000 y 600.000 toberas de extrusion (9). Se ha previsto que las toberas de extrusion (9) tengan un diametro entre 50 y 500 micras, y preferentemente entre 200 y 300 micras, con un espaciado entre toberas (9) de al menos 1mm.
La camara laminar (5) esta en comunicacion fluida con una salida de exceso de disolvente (10) configurada para la extraccion forzada del exceso de disolvente presente en la solucion que circula por la camara laminar (5), mientras que la camara central (7) esta en comunicacion fluida con una salida de exceso de solucion (11) configurada para la extraccion forzada del exceso de solucion no empleada para la formacion de los filamentos (1).
En la figura 5 se muestra un sistema para la alimentacion de la solucion de polfmero y disolvente al cabezal de extrusion (3), que comprende un tanque de almacenamiento (12) provisto de una entrada de alimentacion de polfmero (13), una entrada de alimentacion de disolvente (14), una salida de la solucion de polfmero y disolvente (15) que esta en comunicacion fluida con la entrada (4) del cabezal de extrusion (3), una entrada de recuperacion de disolvente (16) que esta en comunicacion fluida con la salida de exceso de disolvente (10) del cabezal de extrusion (3), y una entrada de recuperacion de solucion (17) que esta en comunicacion fluida con la salida de exceso de solucion (11) del cabezal de extrusion (3).
La alimentacion a presion de la solucion de polfmero y disolvente a la entrada (4) del cabezal de extrusion (3) se realiza empleando un primer sistema de bombeo de precision (18) dispuesta en el tramo de comunicacion fluida entre la salida de solucion de polfmero y disolvente (15) del tanque de almacenamiento (12) y la entrada (4) del cabezal de extrusion (3). Asimismo, la extraccion forzada del exceso de disolvente del cabezal de extrusion (3) se realiza empleando un segundo sistema de bombeo de precision (19) dispuesta en el tramo de comunicacion fluida entre la salida de exceso de disolvente (10) del cabezal de extrusion (3) y la entrada de recuperacion de disolvente (16) del tanque de almacenamiento (12),
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mientras que la extraccion forzada del exceso de solucion del cabezal de extrusion (3) se realiza empleando un tercer sistema de bombeo de precision (20) dispuesta en el tramo de comunicacion fluida entre la salida de exceso de solucion (11) del cabezal de extrusion (3) y la entrada de recuperacion de solucion (17) del tanque de almacenamiento (12).
El tanque de almacenamiento (12) dispone de un controlador adaptado para mantener una solucion de polfmero y disolvente homogenea mediante la apertura selectiva de la entrada de alimentacion de polfmero (13) y la entrada de alimentacion de disolvente (14). Se ha previsto que la solucion de polfmero y disolvente que se introduce en el cabezal de extrusion (3) tenga una concentracion de polfmero entre el 5% y el 25% en peso, y preferentemente entre el 5% y el 10%. La temperatura de la solucion se mantiene constante en la zona de extrusion entre 30°C y 80°C, y preferentemente entre 50°C y 70°C.
Cuando el polfmero introducido en el tanque de almacenamiento (12) es poliacrilonitrilo (PAN), principal precursor de la fibra de carbono, se ha previsto el polfmero tenga un peso molecular entre 70,000g/mol y 200,000g/mol, y preferentemente entre 100,000g/mol y 140,000g/mol. El disolvente empleado se selecciona del grupo comprendido entre dimetilsulfoxido o n,n-dimetilformamida.
Con esta disposicion, se almacena en el tanque de almacenamiento (12) una solucion de polfmero con un excedente de disolvente para obtener una solucion con una concentracion de polfmero entre el 5% y el 25% en peso, y preferentemente entre el 5% y el 10%. Esta solucion es inyectada a una presion entre 5 y 15 bares a la entrada (4) del cabezal de extrusion (3) por medio de la primera bomba de precision (18). Debido al excedente de disolvente y a la configuracion plana de la camara laminar (5), las moleculas del polfmero presentes en la solucion disponen de gran flexibilidad para moverse y orientarse en la direccion del flujo (f) de la solucion en la camara laminar (5).
Una vez que las moleculas del polfmero se han orientado, el exceso de disolvente de la solucion se extrae de la camara laminar (5) a traves de la salida de exceso de disolvente (10) del cabezal de extrusion (3), para lo cual se emplea la segunda bomba de precision (19) que bombea el excedente de disolvente hacia la entrada de recuperacion del disolvente (16) del tanque de almacenamiento (12). Con esta extraccion de exceso de disolvente se obtiene en la camara laminar (5) una solucion con una concentracion de polfmero de al menos un 20%, y preferentemente entre un 25% y un 50%, asf, se aumenta la viscosidad de la
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solucion, y se asegura que las moleculas del polimero no se desorientan cuando se hacen pasar por las camaras periferica (6) y central (7).
Tras la extraccion de exceso de disolvente en la camara laminar (5), la solucion se dirige hacia la camara periferica (6), la cual incorpora a su entrada un deflector de flujo (21) que obliga a la solucion a distribuirse en la camara periferica (6) segun un recorrido circular. Asf, la solucion se distribuye perimetralmente hasta que la camara periferica (6) se llena, tras lo cual, y por rebose, la solucion se distribuye radialmente hacia el interior de la camara central (7) en donde se ubica la placa extrusora (8) para la formacion de los filamentos (1). Debido al caracter laminar del flujo (f) de la solucion, las moleculas de polimero no se ven afectadas en su orientacion ante los cambios en la direccion del flujo (f) que se producen en el paso entre camaras (5, 6, 7). El exceso de solucion no empleada para la formacion de filamentos (1) se extrae de la camara central (7) a traves de la salida de exceso de solucion (11), para lo cual se emplea la tercera bomba de precision (20) que bombea el excedente de solucion hacia la entrada de recuperacion de solucion (17) del tanque de almacenamiento (12).
Adicionalmente, como se observa en detalle en la figura 3, inmediatamente por encima de la camara laminar (5) se dispone una primera placa flotante (22), provista de un filtro (23), que esta sujeta por sus extremos a la estructura del cabezal de extrusion (3) mediante unas primeras membranas elasticas (24), y que esta unida por su parte superior a un primer elemento vibrador (25). El filtro (23) esta especialmente configurado para extraer disolvente y posibles restos de aire y gas remanentes en la solucion, evitando en gran parte, o en su totalidad, la extraccion de moleculas de polimero de la solucion. Con esta disposicion, el primer elemento vibrador (25) produce un accionamiento vibratorio en la primera placa flotante (22) que ejerce una accion sobre la solucion que circula por la camara laminar (5) ayudando a su orientacion molecular y favoreciendo la extraccion de disolvente a traves de la salida de exceso de disolvente (10).
Como se observa en la figura 3, el filtro (23) se extiende cubriendo la totalidad de la parte inferior de la primera la primera placa flotante (22) salvo la zona que se ubica por encima de la entrada (4). Asf, a la altura de la entrada (4) se define una zona en donde la solucion de polimero queda confinada entre la primera placa flotante (22) y la camara laminar (5), permitiendo que las moleculas de polimero que presentan el excedente de disolvente puedan orientarse en la direccion del flujo (f). En el recorrido restante de la solucion por la camara laminar (5), esta queda confinada entre el filtro (23) y la camara laminar (5),
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comenzando la extraccion del exceso de disolvente y aumentando la viscosidad de la solucion.
Asimismo, y tambien adicionalmente, por encima de la camara central (7) se dispone una segunda placa flotante (26), que esta sujeta por sus extremos a la estructura del cabezal de extrusion (3) mediante unas segundas membranas elasticas (27), y que esta unida a un segundo elemento vibrador (28), el cual hace vibrar la segunda placa flotante (26) apoyando la alineacion de las moleculas del polfmero en la direccion axial de los filamentos (1) que se forman y facilitando la extrusion a traves de las toberas (9) de la placa de extrusion (8), con lo que se reduce la presion de impulsion necesaria en la solucion para realizar la extrusion.
Se ha previsto que el primer y segundo elemento vibrador (25, 28) sean un vibrador mecanico o de ultrasonidos.
Debido a la elevada presion a la que estan sometidas las camaras (5, 6, 7), aproximadamente entre 5bar y 15bar, por encima de la primera placa flotante (22) se dispone una primera camara de contrapresion (29.1) y por encima de la segunda placa flotante (26) se dispone una segunda camara de contrapresion (29.2), introduciendose aire comprimido a ambas camaras (29.1,29.2) a traves de una entrada de aire comprimido (30). En la figura 3 se ha representado una unica entrada de aire comprimido (30) para ambas camaras de contrapresion (29.1, 29.2), si bien pudiesen emplearse entradas de aire comprimido independientes para cada camara de contrapresion (29.1, 29.2). Mediante las primeras y segundas membranas elasticas (24, 27) se garantiza el aislamiento entre las camaras laminar (5), periferica (6) y central (7) por las que circula la solucion, la camara de contrapresion (29), y la atmosfera exterior.
En relacion con la camaras laminar (5), periferica (6) y central (7) se ha previsto disponer unos medios de generacion de un campo electrico o magnetico que apoyen la orientacion de las moleculas del polfmero de la solucion en la direccion del flujo (f).
Una vez que los filamentos (1) han sido extruidos a traves de la placa extrusora (8) pasan a la zona de coagulacion (B) que se dispone inmediatamente por debajo del cabezal de extrusion (3), y en donde los filamentos (1) se juntan entre si formando un conjunto de filamentos (1), o cinta (2), pasando los filamentos (1) de tener una configuracion en forma de corona a tener una configuracion en forma plana.
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Como se muestra en la figura 6, la zona de coagulacion (B) comprende una cuba de coagulacion (31) que se situa inmediatamente por debajo del cabezal de extrusion (3) y que contiene un coagulante de los filamentos (1) formado por una disolucion de agua y disolvente a una temperatura entre 5°C y 20°C, y preferentemente entre 5°C y 10°C. La cuba de coagulacion (31) esta separada del cabezal de extrusion (3) una distancia (d) entre 5mm y 50mm, y preferentemente entre 20mm y 30mm, por la que se hace circular una corriente de aire controlada a una temperatura entre 5°C y 50°C, y preferentemente entre 15°C y 25°C, de manera que los filamentos (1) a su salida de la placa extrusora (8) recorren la distancia (d) sometidos a dicha corriente de aire forzada que mejora las condiciones del proceso de coagulacion.
En el interior de la cuba de coagulacion (31) se dispone un cuerpo alargado (32) que en uno de sus extremos esta acoplado al cabezal de extrusion (3) y en su extremo opuesto incorpora una pieza superior de guiado (33) de los filamentos (1), quedando el cuerpo alargado (32) por el interior de la forma en corona en la que son extruidos los filamentos (1), disponiendose inmediatamente por debajo de la pieza superior de guiado (33) una pieza inferior de guiado (34) de los filamentos (1) que conduce a los filamentos (1) hacia un rodillo inferior de guiado (35). El cuerpo alargado (32) esta provisto de uno medios de impulsion de aire (32.1) dispuestos en la parte superior del cuerpo alargado (32) que queda fuera de la cuba de coagulacion (31), y unos medios de impulsion de coagulante (32.2) que se disponen en la parte del cuerpo alargado (32) que queda en el interior de la cuba de coagulacion (31).
La cuba de coagulacion (31) adicionalmente incorpora un rebosadero perimetral (36) que se disponen rodeando por el exterior la embocadura de la cuba de coagulacion (31) y que esta conectado con un colector desde el que se evacua el coagulante sobrante.
El cuerpo alargado (32) esta acoplado al centro de la placa extrusora (8) proyectando verticalmente hacia el interior de la cuba de coagulacion (1), de manera que el cuerpo alargado (32) queda rodeado por los filamentos (1) en forma de corona que son extruidos a traves de las toberas de extrusion (9) de la placa extrusora (8). Con esta disposicion del cuerpo alargado (32) se consigue que la impulsion del aire y la impulsion de coagulante se produzcan en una direccion (fc) radial y perpendicular a los filamentos (1), mejorandose las condiciones de coagulacion. En la figura 7 se observa la direccion (fc) radial y perpendicular en la que se dirige la impulsion de aire y coagulante hacia los filamentos (1). Ademas, debido a la configuracion en forma de corona en la que los filamentos (1) son extruidos, y la
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separacion que hay entre cada filamento (1) extruido, se consigue que todos los filamentos (1) sean tratados en unas condiciones homogeneas de temperatura y concentracion de coagulante, consiguiendo por lo tanto unas condiciones de homogeneidad muy superiores a las de los procesos de coagulacion de filamentos ya conocidos.
La pieza superior de guiado (33) presenta una forma anular con un diametro menor que el diametro de la forma en corona en la que son extruidos los filamentos (1), mientras que la pieza inferior de guiado (34) presenta una abertura anular de un diametro menor que la pieza superior de guiado (33). Con esta configuracion, el conjunto de filamentos (1) son arrastrados por el rodillo inferior de guiado (34) pasando por el exterior de la pieza de la pieza superior de guiado (33) y el interior de la abertura de la pieza inferior de guiado (34), de manera que se van juntado progresivamente los filamentos (1) entre si hasta transformar los filamentos (1) en forma de corona en una cinta (2) de filamentos (1) de configuracion plana. Con esta disposicion de elementos de guiado se consigue una seccion mas homogenea de los filamentos (1) y se reducen las posibilidades de entrecruzamiento de los mismos.
Tras la zona de coagulacion (B), la cinta (2) de filamentos (1) con la configuracion plana es conducida a las zonas de estirado en humedo (C) y las zonas de lavado (D), en donde la cinta (2) se somete alternativamente a un estirado y a un lavado en agua con disolvente a una temperatura superior a 70°C, y preferentemente entre 90°C y 100°C.
Cada zona de estirado en humedo (C) incorpora un conjunto de rodillos de estiramiento (37) configurados para girar a diferentes velocidades para obtener un estiramiento de la cinta (2) que circula entre ellos. Como se observa en la figura 8, se ha previsto emplear tres rodillos de estiramiento (37), formados por un rodillo de entrada (37.1), un rodillo intermedio (37.2) y un rodillo de salida (37.3). La zona de estirado en humedo (C) incorpora unos medios para controlar el espesor de los filamentos (1) de la cinta (2) antes y despues de salir de la zona de estirado en humedo (C). Para ello se ha previsto emplear unos rodillos (38) provistos de un sensor de posicion mediante los que se puede controlar el espesor de los filamentos (1) de la cinta (2) antes y despues de salir de la zona de estirado en humedo (C). Asf, como se observa en la figura 8, se dispone un primer rodillo (38.1) enfrentado al rodillo de entrada (37.1), y un segundo rodillo (38.2) enfrentado al rodillo de salida (37.3), de manera que en funcion de la distancia entre rodillos se puede controlar el espesor de los filamentos (1) de la cinta (2).
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Cada zona de lavado (D) presenta una cuba de lavado (39) en el interior de la cual esta sumergido un rodillo de guiado (40) de la cinta (2) que esta soportado a traves de una columna sustentadora (41).
De esta manera, la cinta (2) pasa a traves de los de rodillos de estiramiento (37) produciendose un estiramiento de los filamentos (1) y se dirige hacia el rodillo de guiado (40) de la cuba de lavado (39) desde el cual vuelve hacia el conjunto de rodillos de estiramiento (37) de la siguiente zona de lavado (D), y asf sucesivamente hasta que se obtiene el espesor de los filamentos (1) de la cinta requerido. Se ha previsto que la instalacion disponga preferentemente de nueve zonas de estirado en humedo (C) y nueve zonas de lavado (D).
Las cubas de lavado (39) estan unidas entre si por su parte superior mediante unas pletinas inclinadas hacia atras (42) que se disponen inmediatamente por debajo del conjunto de rodillos de estiramiento (37) para recoger las posibles gotas de fluido de lavado remanente y dirigirlas a la cuba de lavado (39) inmediatamente anterior de la que proceden.
Tras las zonas de estirado en humedo (C) y lavado (D), la cinta (2) se dirige a la zona de acabado (E), donde se dispone una cuba de acabado (43) de forma identica a las cubas de lavado (39), en la que se aplica un recubrimiento, preferentemente un recubrimiento en base silicio, a traves de la inmersion de la cinta (2) en un bano de una disolucion en base silicio, atemperada a una temperatura entre 40°C y 70°C, tras lo cual la cinta (2) dispondra de un recubrimiento siliconado inferior al 1% en masa, y preferentemente entre 0,5% y 0,6% en masa.
Se ha previsto que las zonas de estirado en humedo (C), lavado (D) y acabado (E) dispongan de un sistema de extraccion de gas para recoger todas las emanaciones posibles emitidas durante el proceso, bien a traves de sistemas locales ubicadas en las cubas de lavado (39) y acabado (43) y los conjuntos de rodillos de estiramiento (37), o a traves de un sistema de campana general.
Tras la zona de acabado (E), la cinta (2) se dirige a la zona de secado (F), en donde se disponen unos rodillos de tensado (44) de la cinta (2) que en su parte inferior incorporan una pletina de recogida (45) de las posibles gotas remanentes del lfquido empleado en la zona de acabado (E). Inmediatamente despues de los rodillos de tensando (44) la cinta (2) se
dirige hacia unos rodillos de secado (46) que presentan un diametro de al menos 1000mm, y preferentemente entre 1200mm y 1800mm, los cuales incorporan en su interior unos medios calefactores. Los medios calefactores de los rodillos de secado (46) estan controlados para mantener una temperatura de secado entre 100°C y 120°C, pudiendo emplear todos los 5 rodillos calefactores la misma temperatura de secado, o temperaturas diferentes para realizar un secado progresivo de la cinta (2). Se ha previsto emplear entre dos y cuatro rodillos de secado (46).
Tras la zona de secado (E) la cinta (2) se dirige hacia la zona de estirado en seco (G), la 10 cual comprende una serie de rodillos de estirado (47) configurados para girar a diferentes velocidades de manera que se consigue un estiramiento progresivo de los filamentos (1) de la cinta (2). Asimismo los rodillos de estirado (47) incorporan unas cubiertas de proteccion (48) para reducir las perdidas energeticas de los filamentos (1).
15 Los rodillos de estirado (47) se colocan en una disposicion vertical para optimizar el espacio en planta empleado en la zona de estirado en seco (G). Se ha previsto que cada rodillo de estirado (47) incorpore un sistema de control de temperatura independiente para mantener su temperatura entre 100°C y 180°C.
20 Finalmente la cinta (2) se dirige a la zona de bobinado (H) en donde los filamentos (1) de la cinta (2) se recogen en bobinas para su almacenamiento.
Como se observa en detalle en la figura 2, la parte superior de la instalacion es susceptible de desplazarse verticalmente sobre una columna de guiado (49) para separar los diferentes 25 componentes de la instalacion de las cubas de coagulacion (31), lavado (39) y acabado (43), de manera que se puede tener acceso a las cubas para realizar tareas de limpieza y/o mantenimiento.

Claims (16)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Cabezal de extrusion para la generacion de filamentos, que comprende una entrada (4) para la introduccion a presion de una solucion de polfmero y disolvente, y una placa extrusora (8) provista de toberas de extrusion (9) configurada para la formacion de filamentos (1) de la solucion de polfmero y disolvente, caracterizado porque la entrada (4) esta en comunicacion fluida con una camara laminar (5) por la que circula la solucion de polfmero y disolvente hasta una camara periferica (6) desde la que se distribuye radialmente hacia el interior de una camara central (7) en donde se dispone la placa extrusora (8), donde la camara laminar (5) esta en comunicacion fluida con una salida de exceso de disolvente (10), y la camara central (7) esta en comunicacion fluida con una salida de exceso de solucion (11).
  2. 2. - Cabezal de extrusion para la generacion de filamentos, segun la primera reivindicacion, caracterizado porque adicionalmente comprende un tanque de almacenamiento (12) provisto de una entrada de alimentacion de polfmero (13), una entrada de alimentacion de disolvente (14), una salida de la solucion de polfmero y disolvente (15) en comunicacion fluida con la entrada (4), una entrada de recuperacion de disolvente (16) en comunicacion fluida con la salida de exceso de disolvente (10), y una entrada de recuperacion de solucion (17) en comunicacion fluida con la salida de exceso de solucion (11) .
  3. 3. - Cabezal de extrusion para la generacion de filamentos, segun la reivindicacion 2, caracterizado porque entre la salida de solucion de polfmero y disolvente (15) y la entrada (4) se dispone un primer sistema de bombeo de precision (18), entre la salida de exceso de disolvente (10) y la entrada de recuperacion de disolvente (16) se dispone un segundo sistema de bombeo de precision (19), y entre la salida de exceso de solucion (11) y la entrada de recuperacion de solucion (17) se dispone un tercer sistema de bombeo de precision (20).
  4. 4. - Cabezal de extrusion para la generacion de filamentos, segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por encima de la camara laminar (5) se dispone una primera placa flotante (22), provista de un filtro (23), que se sujeta mediante unas primeras membranas elasticas (24), y que esta unida a un primer elemento vibrador
    (25) , y porque por encima de la camara central (7) se dispone una segunda placa flotante
    (26) , que se sujeta mediante unas segundas membranas elasticas (27), y que esta unida a
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    un segundo elemento vibrador (28).
  5. 5. - Cabezal de extrusion para la generacion de filamentos, segun la reivindicacion 4, caracterizado porque el filtro (23) se extiende cubriendo la totalidad de la parte inferior de la primera placa flotante (22) excepto en la zona que se ubica por encima de la entrada (4).
  6. 6. - Cabezal de extrusion para la generacion de filamentos, segun la reivindicacion 4 o 5, caracterizado porque por encima de la primera placa flotante (22) y de la segunda placa flotante (26) se dispone una camara de contrapresion (29) provista de una entrada de aire comprimido (30).
  7. 7. - Cabezal de extrusion para la generacion de filamentos, segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la placa extrusora (8) comprende al menos 1000 toberas de extrusion (9) dispuestas en una configuracion con forma de corona, y preferentemente entre 500.000 y 600.000, donde cada tobera de extrusion (9) presenta un diametro entre 50 y 500 micras, y preferentemente entre 200 y 300 micras, estando las toberas de extrusion (9) espaciadas entre si en al menos 1mm.
  8. 8. - Instalacion para la fabricacion de filamentos, caracterizada porque comprende:
    - una zona de extrusion (A) de filamentos (1) en donde se dispone un cabezal de extrusion (3), segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, configurado para la extrusion de filamentos (1) a traves de una placa de extrusion (8),
    - una zona de coagulacion (B) de los filamentos (1) y formacion de una cinta (2) de filamentos (1),
    - unas zonas de estirado en humedo (C) y unas zonas lavado (D) de la cinta (2) que se disponen intercaladas entre si,
    - una zona de acabado (E) de la cinta (2),
    - una zona de secado (F) de la cinta (2),
    - una zona de estirado en seco (G) de la cinta (2), y
    - una zona de bobinado (H) de la cinta (2) obtenida.
  9. 9. - Instalacion para la fabricacion de filamentos, segun la reivindicacion 8, caracterizada porque la zona de coagulacion (B) comprende una cuba de coagulacion (31) en cuyo interior se dispone un cuerpo alargado (32) que proyecta verticalmente al interior de la cuba de
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    coagulacion (31) desde el centro de la placa extrusora (8), quedando dispuesto por el interior del conjunto de filamentos (1) extrudidos, estando provisto el cuerpo alargado (32) de unos medios de impulsion de aire (32.1) y unos medios de impulsion de coagulante (32.2) configurados para impulsar aire y coagulante en una direccion (fc) radial y perpendicular a los filamentos (1), y donde los medios de impulsion de aire (32.1) estan dispuestos en la parte superior del cuerpo alargado (32) que queda fuera de la cuba de coagulacion (31), y los medios de impulsion de coagulante (32.2) estan dispuestos en la parte del cuerpo alargado (32) que queda en el interior de la cuba de coagulacion (31).
  10. 10. - Instalacion para la fabricacion de filamentos, segun la reivindicacion 9 caracterizada porque la zona de coagulacion (B) adicionalmente comprende una pieza superior de guiado (33) de los filamentos (1) que esta unida al extremo inferior del cuerpo alargado (32), una pieza inferior de guiado (34) que dirige los filamentos (1) hacia un rodillo de guiado inferior (35) y que esta dispuesta inmediatamente por debajo de la pieza superior de guiado (33), de manera que los filamentos (1) son conducidos desde la placa extrusora (8) hacia el rodillo inferior de guiado (35) a traves de las piezas superior e inferior de guiado (33, 34) produciendose un agrupamiento de los filamentos (1) para formar una cinta (2) de filamentos (1) de configuracion plana.
  11. 11. - Instalacion para la fabricacion de filamentos, segun la reivindicacion 9 o 10 caracterizada porque la cuba de coagulacion (31) esta separada del cabezal de extrusion (3) una distancia (d) entre 5mm y 50mm, y preferentemente entre 20mm y 30mm, y configurada para someter a los filamentos (1) a una corriente de aire.
  12. 12. - Instalacion para la fabricacion de filamentos, segun una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque por el exterior de la embocadura de la cuba de coagulacion (31) se dispone un rebosadero perimetral (35) que conecta con un colector de evacuacion de coagulante.
  13. 13. - Instalacion para la fabricacion de filamentos, segun una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizada porque cada zona de estirado en humedo (C) incorpora un conjunto de rodillos de estiramiento (37) entre los que pasa la cinta (2) y que estan configurados para girar a diferentes velocidades y estirar los filamentos de la cinta (2), disponiendose a la entrada y salida de la zona de estirado en humedo (C) unos medios para controlar el espesor de los filamentos (1) de la cinta (2), y porque cada zona de lavado (D)
    incorpora una cuba de lavado (39) en cuyo interior esta sumergido un rodillo de guiado (40) de la cinta (2) que esta soportado a traves de una columna sustentadora (41), estando las cubas de lavado (39) de las zonas de lavado (D) unidas por su parte superior mediante unas pletinas inclinadas hacia atras (42) que se disponen inmediatamente por debajo de los 5 conjuntos de rodillos de estiramiento (37).
  14. 14. - Instalacion para la fabricacion de filamentos, segun una cualquiera de las
    reivindicaciones 8 a 13, caracterizada porque la zona de secado (F) comprende unos rodillos de tensado (44) de la cinta (2) y unos rodillos de secado (46) de la cinta (2), en
    10 donde los rodillos de secado (46) presentan un diametro de 1000mm, y preferentemente un diametro entre 1200mm y 1800mm, e incorporan unos medios calefactores configurados para mantener la temperatura de los rodillos de tensado (44) entre 100°C y 120°C.
  15. 15. - Instalacion para la fabricacion de filamentos, segun una cualquiera de las
    15 reivindicaciones 8 a 14, caracterizada porque la zona de estirado en seco (G) comprende
    unos rodillos de estirado (47) dispuestos verticalmente y que estan configurados para girar a diferentes velocidades, presentando cada rodillo (47) una cubiertas de proteccion (48) de los filamentos (1) y un sistema de control de la temperatura configurado para mantener la temperatura de cada rodillo de estirado (47) entre 100°C y 180°C.
    20
  16. 16. - Procedimiento de extrusion de filamentos, en el cual se emplea un cabezal de extrusion
    para la generacion de filamentos segun las reivindicaciones 1 a 7 o una instalacion de fabricacion de filamentos segun las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado porque
    comprende introducir por la entrada (4) de una camara laminar (5) una solucion de polfmero
    25 y disolvente con una concentracion de polfmero entre el 5% y el 25% en peso, y preferentemente entre un 5% y un 10%, extraer disolvente de la camara laminar (5) a traves de un salida de exceso de disolvente (10) hasta obtener una solucion con al menos un 20 % en peso de concentracion de polfmero, y preferentemente entre un 25% y un 50%, dirigir la solucion hacia una camara periferica (6) desde la que se distribuye radialmente hacia una
    30 camara central (7) en donde la solucion se hace pasar a traves de la placa extrusora (8) para formar filamentos (1), y extraer el exceso de solucion de la camara central (7) a traves de una salida de exceso de solucion (11) .
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