FI56406C - Saett att med hjaelp av en het vaetska kontinuerligt krympa ett fiberskikt - Google Patents

Description

ΓβΙ /^kuulutusjulkaisu c .η jjgSA LBJ (11' UTLÄGGN I NGSSKRIFT 56406 C (1¾ Patentti myönnetty 10 01 1980 Patent aeddelat ’ (51) Kv.ik.'/Int-Ci.* D 06 B 1/14 D 04 H 1/06 SUOM I — FI N LAN D (21) P»t«nttll»k*iMi« — PKMtameknIng 11+39/7¾ (22) Hakemiipilvi—AMBknlng*d«g 10.05.7¾ (23) AlkupUvi—Giltlghettdig 10.05.7¾ (41) Tullut |ulklaakal — Bllvlt offantllg γΐφ

Patentti·]» rekisteri hallitus (44) Nlhtivikilpanon ]a kuu|.|iillui(iin pvm.—

Patent» och registerstyrelsen AnaBkan uthgd oeh utl.*krtfun publkarad 28.09.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Bagird prlorltat 10.05.73 Ranska-Frankrike(FR) 7318¾39 (71) Rhone-Poulenc-Textile, 5 Avenue Percier, 75008 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Robert Bolliand, Lyon, Claude Saligny, Ecully, Ranska-Frankrike(FR) (7¾) Oy Kolster Ab (5¾) Tapa jatkuvasti kutistaa kuuman nesteen avulla kuitukerrosta - Sätt att med hjälp av en het vätska kontinuerligt krympa ett fiberskikt

Keksinnön kohteena on tapa jatkuvasti kutistaa kuuman nesteen avulla kuitukerrosta, joka sisältää kuumassa kutistuvia kuituja.

Kutomattomia kerroksia valmistettaessa sisällytetään niihin usein sellaisia kuituja, joilla on piilevä kyky kutistua kuumassa, minkä jälkeen nämä kuidut saatetaan kutistumaan lämpökäsittelyn avulla. Voidaan käyttää erilaisia kutistuvia kuituja, joista eräät lyhenevät, jolloin niiden tilavuus samalla suurenee, niin että kerros voidaan saada paisumaan, kun taas toiset pysyttävät pituutensa mutta kihartuvat, niin että ne näyttävät lyhyemmiltä ja tällaiset kuidut antavat kerrokselle paremman koossapysyvyyden syystä, että ne kutistumisen yhteydessä kietoutuvat toisiinsa. Voidaan myös käyttää yhdysrakenteisia kuituja, joiden vierekkäin sijaitsevilla komponenteilla on eri kyvyt kutistua kuumassa, jolloin kuidut kutistuessaan muodostavat kie-rukkamaisen kiharan. Tällaiset kuidut ovat erikoisen mielenkiintoisia, koska niiden avulla voidaan valmistaa muotoaan muuttavia kerroksia, joilla on korottunut tekstiilinen ulkonäkö ja tuntu.

56406

On ennestään käytetty erilaisia menetelmiä kuitukerrosten kutistamiseksi kuumassa, jolloin on sovellettu joko kuivakäsittelyjä tai märkäkäsitte-lyjä.

Kuivakäsittelyt suoritetaan yleensä kohdistamalla kerrokseen kuuma ilmavirta, esim. ranskalaisessa patentissa n:o 1 356 249 selitetyn laitteen avulla, tai kohdistamalla kerrokseen infrapunasäteilyä, tai saattamalla kerros kulkemaan kuumennuslevyn ylitse.

Nämä käsittelyt eivät anna hyviä tuloksia, koska jokaisessa niistä kerros sovitetaan kantimelle, joka aiheuttaa kitkaa ja haittaa kutistumis-mekanismia, minkä lisäksi on todettu, että kuidut kutistuvat kuiviltaan heikommin kuin märkinä, joten kutistaminen sopivasti suoritetaan märkäkäsitte-lyn avulla.

Kerros voidaan upottaa kuumaan vesikylpyyn, kuten on selitetty esim. ranskalaisessa patentissa 1 427 148, mutta tälläkin menetelmällä on haittansa, joka perustuu siihen, että saatu kerros ei pysy koossa, koska kuidut pyrkivät dispergoitumaan kylvyssä.

Kerrokseen voidaan myös kohdistaa kaltevalla alustalla kiertävä kuuma vesivirta, mutta tämä menetelmä on epätaloudellinen, sen vaatiman suuren kuuman vesimäärän takia.

Nyt on keksitty uusi kutistamistapa, josta edellä mainitut haitat on poistettu, ja jonka avulla voidaan säännöllisesti kutistaa kuuman nesteen avulla kuitukerrolcsia, jotka etenevät suurella nopeudella.

Keksinnön mukaiselle tavalle on tunnusomaista, että kerros saatetaan kulkemaan eteenpäin jännityksettömänä sellaisen liikkuvan stabiilin ja jatkuvan nestekalvon avulla, joka muodostuu keskenään ojennuksessa olevien ja akseleiltaan yhdensuuntäisten, kuumaan nesteeseen osittain upotettujen sylinterien sille pinnalle, joka sijaitsee nestepinnan yläpuolella, jolloin sylintereitä pyöritetään kerroksen etenemissuunnassa ja kerros eteenpäin liikkuessaan ei kosketa sylintereitä.

Keksinnön toteuttamiseksi soveltuvia kuitukerroksia voidaan valmistaa soveltamalla mitä tahansa niistä menetelmistä, joiden avulla kuidut sovitetaan tai lasketaan kerroksena tai rainana. Näihin menetelmiin kuuluvat sellaiset menetelmät, jotka toteutetaan kuivassa, esim. yksinkertainen karstaaminen, Garnet-tyyppinen karstaaminen, kuitujen laskeminen ilman avulla. Edelleen on mainittava märkämenetelmän avulla muodostetut kerrokset, jolloin lähtömateriaalina käytetään kuitujen vesidispersioita ja josta mainittakoon tavanomai- 5 56406 set paperinvalmistusmenetelmät. Keksinnön puitteista poikkeamatta voidaan tietenkin myös käsitellä jatkuvista filamenteista muodostettuja kutomattomia kerroksia. Näihin kerroksiin komponentteina kuuluvat kuidut tai filamentit voivat perustua johonkin luonnolliseen polymeraattiin (villaan) tai synteettisiin polymeeaatteihin (polyamideihin, polyestereihin, polyakrylonitriiliin, polyolefiineihin, polyvinyyleihin, jne.), näiden seoksiin tai sekapolymeraat-teihin, jolloin ainakin osa näistä kuiduista on kuumassa kutistuvaa tyyppiä.

Lämpökäsittely suoritetaan keksinnön mukaan kuumalla nesteellä, jona yleensä käytetään vettä. Kuristettavaa kerrosta kuljetetaan sen jatkuvan ja stabiilin nestekalvon avulla, joka muodostuu sylinterien upoksissa olevaan pintaa, kun nämä sylinterit on osittain upotettunesteeseen ja niitä pyörite -tään. Kalvon on oltava niin paksu, että se saattaa kerroksen etenemään ilman että muodostuu kerroksen ja sylinteripintojen välistä kitkaa, joka voisi haitata kutistumismekanismia. Tämä paksuus riippuu kerroksen painosta, jolloin paksuuden onoltava sitä suurempi, mitä raskaampi kerros on. Yleensä on todettu hyviä tuloksia saavutettavan käyttämällä kevyitä kerroksia varten, jotka toisin sanoen painavat 10-150 g/m , sylintereitä, joiden halkaisija on noin 10 mm, ja joiden pinnoille muodostuvan kalvon paksuus on 0,2-1 mm, kun taas raskaampia kerroksia varten, jotka toisin sanoen painavat 150-300 g/m , tämän kerroksen paksuus voi olla 1-3 mm. Kerjraksen paksuutta voidaan helposti säätää säätämällä erikoisesti sylinterien nopeutta ja nesteenpinnan korkeutta. Edellä mainittujen olosuhteiden saavuttamiseksi valitaan sylinterien nopeudeksi 1-200 m/min, ja nesteenpinnan korkeus, joka kevyitä kerroksia varten sijaitsee 10-20 mm sylinterin lakikohdan alapuolella, mutta 2-10 mm raskaampia kerroksia varten.

Keksinnön mukaisen tavan toteuttamiseksi kerros saatetaan etenemään jänni-tyksettömänä jollain sopivalla tavalla, yleensä käyttämällä kahta syöttö-sylinteriä, kerros saatetaan tällöin etenemään kosketuksessa nestekalvon kanssa, joka siirtää kerrosta eteenpäin sillä välin, kun kuidut kutistuvat vapaasti. On käytettävä riittävän suurta lukumäärää sylintereitä, ja niille on valittava sopiva halkaisija siten, että kutistuminen on sujunut loppuun neste-kalvon varassa tapahtuneen etenemisen päättyessä, että kalvo pysyttää vakio-lämpötilan, ja että kerroksen kulkurata on likimain laakea kerroksen muodonmuutoksen välttämiseksi. Sopivasti käytetään 4-10 sylinteriä.

Keksinnön mukaan samalla linjalla yhdensuuntaisin akselein sijaitsevien sylinterien välinen etäisyys on yleensä suhteellisen pieni niiden halkaisijaan verrattuna, yleensä 1-3 mm siinä tapauksessa, että sylinterien halkaisija on 110 mm, kun halutaan kerroksen kulkeutuvan hyvin nestekalvon mukana ja halutaan välttää pyörteiden muodostumista samoin kuin nesteen sinkoutumista kylvyn ulkopuolelle. Kuumaa nestettä voidaan syöttää jollain mielivaltaisella tavalla, esim. syöttämällä kylmää vettä altaaseen, jossa on ylijuoksu, jonka 4 56406 avulla vedenpinta voidaan pitää vakiona, ja johon sylinterit on osittain upotettu, jolloin vettä lämmitetään saattamalla tulistettua höyryä kiertämään altaan alaosassa olevan lämmityskierukan läpi. Kuljettuaan nestekalvon mukana vesi valutetaan kerroksesta ja kuivataan jatkuvasil ennestään tunnettuja menetelmiä soveltaen, esim. kahden pmserrusvalssin avulla ja tämän jälkeen kuumassa uunissa. Keksinnön erään suositun suoritusmuodon mukaan viimeinen sylinteri on liitetty hiukan kaltevaan kuljetusnauhaan, joka kiertää altaan yläpuolella, ja jonka yläpinnan alla on imulaatikot, jotka palauttavat pois imetyn veden takaisin altaaseen.

Keksinnön mukaisella kutistamistavalla on seuraavat edut: Nestekalvon kannattama kerros pysyttää koossapysyvyytensä, koska kuidut eivät pääse dis-pergoitumaan kylpyyn, kuidut eivät ole kosketuksessa jäykän kantimenkanssa, joten ne pääsevät vapaasti kutistumaan edullisissa olosuhteissa, kiertävä neste pysyttää lämpötilan vakiona kutistumisen aikana, mikä varmistaa kerroksen hyvän homogeenisuuden. Lopuksi mainittakoon, että keksinnön mukainen tapa on taloudellinen, koska se voidaan toteuttaa suurilla nopeuksilla (yli 50 m/min) verrattuna niihin nopeuksiin, joita tähän asti on voitukäyttää ennestään tunnettuja menetelmiä sovellettaessa.

Todettakoon, että keksintö on erikoisen mielenkiintoinen siinä tapauksessa, että kerrokset on valmistettu märkäprosessin avulla kuitujen vesidisper-sioetaj koska keksinnön mukainen laite voidaan sisällyttää osana paperikonee-seenja sen kuivauslaitteistoon. Oheinen kuvio 1 esittää miten keksintöä voidaan toteuttaa, mutta tämä kuvio ei silti rajoita keksintöä.

Tämän kuvion mukaan kuumassa kutistuvia kuituja sisältävä kerros 1 johdetaan jännityksettömänä kahden syöttövalssin 2 ja 5 avulla siten, että ker-rosjoutuu kosketukseen jatkuvan ja stabiilin nestekalvon 4 kanssa, joka muodostuu 5-9 upoksissa olevaan pintaan, jolloin näitä sylintereitä pyöritetään kuviossa ei näytetyn moottorin avulla kerroksen 1 efenemissuuntaan. Sylinterit 5-9 on upotettu osittain altaassa 11 olevaan nesteeseen 10, jota lämmitetään altaan 11 alaosassa sijaitsevien putkien 12 läpi menevän tulistetun höyryn avulla. Sylinteri 9 vetää päätöntä lävistettyä hiukan kaltevaa kuljetus-nauhaa 13 altaan 11 yläpuolella siten, että tämä nauha kiertää sylinterien 9, 14 ja 15 ympäri, ja kerrosta kuivataan kahden imulaatikon 16 ja 17 avulla, jotka sijaitsevat kuljetusnauhan yläosan alla. Tämän jälkeen kerros 1 kelataan kelaussylinterien 18 ja 19 avulla.

Seuraava esimerkki kuvaa keksinnön erästä suoritusmuotoa.

Esimerkki

Paperikoneen lähtöpäässä kutistetaan 150 cm leveä kerros, jonka paino

A

on 80 g/m , ja joka sisältää JO <$> 10 mm:n pituisia paperikuituja, joiden tiit-teri on 3f5 deteksiä (3 denieriä), ja 30 $ lämmössä kutistuvia yhdysrakenteisia 5 66406 kuituja, jotka sisältävät 50 etyleeniglykolipolytereftalaattia, jonka sulamispiste on 200-203°C, ja 50 $> sekapolyesteriä, jossa on 95 i» etyleeniglyko-li-polytereftalaattia ja 5 # dimetyylipropaanidioli-polytereftalaattia, jonka sulamispiste 228°c. Näiden kuitujen pituus on 10 mm, ja niiden tiitteri on 1,3 deteksiä (1,5 denieriä). Tätä kerrosta kutistetaan jatkuvasti sen järkeen kun vesi on valutettu siitä puristusosastossa 30-prosenttiseen kuivuuteen. Kutistaminen suoritetaan siten, että kerros johdetaan kosketukseen jatkuvan ja stabiilin nestekalvon kanssa, joka muodostuu kuvion 1 näyttämässä laitteessa. Syöttösylinterit kuljettavat kerrosta 20 m/min nopeudella kosketukseen sen nestekalvon kanssa, joka muodostuu seitsemän ruostumatonta terästä olevan sylinterin lakiosille. Näiden sylinterien halkaisija on 110 mm, niiden välinen etäisyys on 5 un, ja ne pyörivät sellaiseen suuntaan, että kerros ete-nee 20 m/min nopeudella. Sylinterit on upotettu altaaseen 95 mmtn syvyyteen, vesi kalvon paksuus on 0,8 mm ja veden lämpötila on 95°C. Tämän jälkeen vesi imetään kerroksesta kuljetusnauhalla imulaatikoiden avulla 30-prosenttiseen kuivuuteen, minkä jälkeen kerros saatetaan kulkemaan 140°C lämpötilan omaa-vien kuumennussylinterien kautta minuutin aikana. Todetaan, että saatu kerros Λ painaa 125 g/n * ja että se on kutistunut 20 56 molempiin suuntiin, että sillä on säännöllinen pilkullinen ulkonäkö ja miellyttävä tuntu, mikä osoittaa, että kutistuminen on tapahtunut edullisissa olosuhteissa.